|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Промышленность и Производство Техника
Биологические ритмы как способ существования живой материи |
Брелок LED "Лампочка" классическая. 
Чашка "Неваляшка". 
Забавная пачка "5000 дублей". Биологические ритмы как способ существования живой материи Доброборский Б.С., к.т.н., действительный член международной академии наук экологии, безопасности человека и природы 1. Историческая справка О существовании биологических ритмов людям известно с древних времен. Уже в “Ветхом Завете” даны точные указания о правильном образе жизни, питании, чередовании фаз активности и отдыха. Об этом писали многие выдающиеся ученые древности: Гиппократ, Авиценна и другие. Основателем хронобиологии – науки о биоритмах, принято считать немецкого врача Христофора Вильяма Гуфелянда, 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 серьезные научные исследования в этой области начали проводиться в начале 20-го века, в том числе российскими учеными И.П. Павловым, В.В. Вернадским, А.Л. Чижевским и другими. К концу 20-го века факт ритмичности биологических процессов живых организмов стал считаться одним из фундаментальных свойств живой материи и сущностью организации жизни. Однако природа биоритмов до последнего времени была неясна. Как бывает в таких случаях, исследования биоритмов представляли собой процесс накопления информации, выявления свойств и закономерностей методами статистики, рассматривались вопросы практического использования. В результате в науке о биоритмах возникло два научных направления: хронобиология и хрономедицина. Одной из основных работ в этой области можно считать разработанную Ф. Хальбергом в 1964 году классификацию биологических ритмов. В соответствии с этой классификацией все биоритмы подразделяются следующим образом: ультрадианные ритмы с периодом меньше 20 часов; циркадианные - с периодом 24±4 часов; инфрадианные - с периодом больше 28 часов. Среди последних следует выделять: циркасемисептанные ритмы с периодом примерно 3±0,5 сут; циркасептанные ритмы с периодом 7±3 сут.; циркадисептанные - с периодом 14±3 сут.; циркавигинтанные - с периодом 21±3 сут.; циркатригинтанные - с периодом 30±5 сут.; цирканнуальные - с периодом 1 год ± 2 месяца По поводу природы биоритмов был высказан целый ряд гипотез, производились многочисленные попытки определить еще целый ряд новых закономерностей. Вот некоторые из них. В 1959 году Юрген Ашофф, директор Института физиологии поведения имени Макса Планка в Андексе (Германия) обнаружил закономерность, которая была названа "Правилом Ашоффа" (Под этим названием оно вошло в хронобиологию и историю науки). Правило гласит: "У ночных животных активный период (бодрствование) более продолжителен при постоянном освещении, в то время как у дневных животных бодрствование более продолжительно при постоянной темноте". И действительно, как впоследствии установил Ю. Ашофф, при длительной изоляции человека или животных в темноте цикл "бодрствование - сон" удлиняется за счет увеличения продолжительности фазы бодрствования. Из правила Ашоффа предполагается следствие, что именно свет определяет циркадные колебания организма.
Шведский исследователь Фольсгрен в опытах на кроликах обнаружил суточный ритм гликогена и желчеобразования. Советские ученые Е.Е. Введенский, А.И. Ухтомский, И.П. Павлов и В.В. Парина осуществили попытку теоретически обосновать механизмы возникновения ритмических процессов в нервной системе и показали, что ее (т. е. нервной системы) ритм определяет прежде всего ритм возбуждения и торможения. Известные российские ученые Ф.И. Комаров и С.И. Рапопорт в своей книге “Хронобиология и хрономедицина” дают следующее определение биоритмов: “Ритм представляет собой характеристику периодической временной структуры. Ритмичность характеризует как определенный порядок временной последовательности, так и длительность отрезков времени, поскольку содержит чередование фаз различной продолжительности”. Таким образом, до последнего времени природа и основные физиологические свойства биологических ритмов не выяснены, хотя понятно, что они имеют в процессах жизнедеятельности живых организмов очень большое значение. Природу биоритмов и их основные свойства удалось установить только в результате термодинамического анализа процессов, происходящих в биологических системах 2. Природа биоритмов. Анализ термодинамических свойств биологических систем С середины 19 и практически до середины 20 века в результате теоретических работ физиков была разработана одна из фундаментальных наук – термодинамика. К настоящему времени термодинамика содержит два основных раздела: Равновесная термодинамика (термодинамика изолированных систем); Неравновесная термодинамика (термодинамика открытых систем). Первой работой в области неравновесной термодинамики в биологии является опубликованная в 1935 году книга Э.Бауэра “Теоретическая биология”, в которой был сформулирован “Всеобщий закон биологии”. Основной задачей, которую поставил перед собой Э. Бауэр - определить основные термодинамические свойства живых веществ, за которое он принимал молекулы белков в особом, неравновесном состоянии. Несмотря на целый ряд ошибочных предположений, принципиальным научным достижением Э. Бауэра в этой работе является неопровержимое доказательство того, что вопреки теории равновесной термодинамики живые организмы могут находиться только в устойчивом неравновесном термодинамическом состоянии. Э. Бауэром был сформулирован “Всеобщий закон биологии” в следующей редакции: “Все и только живые системы никогда не бывают в равновесии и исполняют за счет своей свободной энергии постоянную работу против равновесия, требуемого законами физики и химии при существующих внешних условиях”. Э. Бауэром также был сформулирован “Принцип устойчивого неравновесия живых систем”: “Для живых систем характерно именно то, что они за счет своей свободной энергии производят работу против ожидаемого равновесия”. Значительно позже, в 50 - 70-х годах 20 века теория Э. Бауэра была полностью подтверждена работами И. Пригожина, Г. Хакена, и Р. Тома. Как утверждает И. Пригожин: “ и биосфера в целом, и ее различные компоненты, живые или неживые, существуют в сильно неравновесных условиях. В этом смысле жизнь, заведомо укладывающаяся в рамки естественного порядка, предстает перед нами как высшее проявление происходящих в природе процессов самоорганизации ”.
Возвращаясь к работам Э. Бауэра, отметим, что, теоретически предположив наличие структур, обеспечивающих термодинамическое неравновесие, Э.Бауэром не было раскрыто, каким образом живые организмы постоянно поддерживают это неравновесное термодинамическое состояние. Неравновесие означает, утверждает Э.Бауэр, что все структуры живых клеток на молекулярном уровне заранее заряжены "лишней", избыточной по сравнению с такой же неживой молекулой энергией, что выражается в неравенстве потенциалов, в созданном химическом или электрическом градиенте, тогда как в неживой замкнутой системе любые градиенты распределяются в соответствие с правилом энтропии равномерно. Эту "лишнюю" энергию, существующую в живых клетках на любом уровне, Бауэр называет “структурной энергией” и понимает как деформацию, неравновесие в строении живой молекулы. Для определения того, каким образом живыми системами обеспечивается состояние устойчивого неравновесия, проведем анализ термодинамических процессов, происходящих в живых организмах. Как извесно из биологии, получение свободной энергии из продуктов питания и ее потребление для обеспечения жизнедеятельности живыми организмами осуществляется с помощью метаболизма – циклов обмена веществ, непрерывно происходящих в их клетках, и представляющих собой комплексы разнообразных биохимических реакций расщепления и синтеза веществ различными метаболическими путями. Поскольку обмен веществ происходит циклами, то в клетках в соответствии с этими циклами происходят непрерывные периодические изменения концентраций веществ, участвующих в многочисленных биохимических реакциях. На рис.1. в качестве примера представлен график внутриклеточных колебаний концентрации кальция. Рис.1. График внутриклеточных колебаний кальция. Как видно из рис.1, внутриклеточные колебания кальция представляют собой непрерывный периодический процесс. Среди всех биохимических реакций особую роль играют реакции синтеза из молекул углеводов и жиров, содержащихся в питательных веществах, аденозинтрифосфата (АТФ), и его последующего расщепления, в результате чего выделяется энергия. Структура АТФ показана на рис.2. Рис.2. Структура АТФ Как видно из рис.2, АТФ состоит из трех фосфатных групп, остатков азотистого основания аденина) и остатка сахара (рибозы). При разрыве фосфоангидридных и фосфоэфирной связей выделяется энергия. Фосфатные группы могут быть постадийно отщеплены путем растворения в воде гидролиза) и образования ортофосфата или неорганического фосфата и аденозиндифосфата АДФ, а затем, после расщепления АДФ, и аденозинмонофосфата с выделением энергии на каждой стадии: АТФ Н2О→ АДФ Фн H ΔG = -30 кДж/моль АДФ Н2О→АМФ Фн H ΔG = -30 кДж/моль АМФ Н2О→аденозин Фн H ΔG = -13 кДж/моль Здесь: Фн - неорганический фосфат; H - положительный ион водорода; ΔG - изменение свободной энергии, выделяемой при отрыве концевой фосфатной группы. Обычно клетки извлекают энергию из АТФ во время клеточного дыхания, отщепляя от его молекулы только одну фосфатную группу. На рис.3 приведен пример упрощенного графика циклов синтеза-расщепления АТФ.
Тело же есть внешняя оболочка души, как бы ее одежда, в которую душа одевается и, действуя через тело, проявляет свои свойства, умственные, духовные, свой характер, как человек, управляя машиной, проявляет во всех действиях машины свои желания, характер и интеллект. Кроме того, душа дает телу жизнь и движение и заботится о сохранении тела настолько, что без души тело лишено жизни и движения. Само тело мертвый материал, как мы это можем наблюдать после ухода души из тела в момент смерти. Моментом смерти мы называем выход души из тела, и поэтому все признаки жизни тела человека определяются душой. 2. Дуалистический вследствие развития наук появился новый взгляд на тело человека: наше тело может существовать и без какой-то духовной субстанции, помещенной в него и оживляющей его, может существовать абсолютно самостоятельно, независимо от души, что мы можем доказать с помощью биологических и медицинских опытов, оживляя тело или его части. Но тело в таком виде это лишь самостоятельно существующий биологический объект, форма существования белковой материи, а то, что придает ему разные личные свойства,P это душа, спускаемая в него свыше, как и в первом подходе
2. Гравитация и электродинамика. Организация живой материи. Каталитические реакции
4. Материал для преподавания природоведения в 1 классе по Плешакову
9. Отчёт по летней геодезической практике за 1 курс
10. Лжедмитрий 1
11. Русская армия от Петра 1 до Александра 2
12. Александр 1
13. 1. Документы первичного учёта в органах МВД, прокуратуре и судах. 2. Динамические ряды и их виды
15. Николай 1
16. Лжедимитрий 1
Наклейка "Дерево", 190x180 см. 
Пазл Maxi "В аэропорту", 40 элементов. 
Дополнение "Геометрика Extra" к настольной игре "Геометрика", новая версия. 17. Исторические тесты по эпохе Петра 1
18. Роль восточного фронта в ходе 1 мировой войны
19. Петр 1
20. Решение дифференциальных уравнений 1 порядка методом Эйлера
25. Решение дифференциальных уравнений 1 порядка методом Эйлера
26. Большая коллекция шпор для МАТАНа (1 семестр 1 курс)
27. Договора ОСВ 1 и ОСВ2. Проблемы ратификации
28. Расчет системы электроснабжения с напряжением сети 1 кВ и ниже
29. Лазерная медицинская установка "Импульс-1"
30. Перспективы развития автомобильного двигателестроения (zip 1.6 Mb)
31. Конспект лекций по дисциплине "Метрология и стандартизация". Часть 1. Метрология
32. Разработка технологического процесса ТО-1 автомобиля ГАЗ-31029
Карандаши цветные "Jumbo", двухсторонние, 24 цвета. 
Набор ручек гелевых с блестками "Debut", 24 цвета. 
Глобус Зоогеографический, диаметр 250 мм. 33. Элементная база радиоэлектронной аппаратуры-1 (Контрольная)
34. Усилитель мощности для 1-12 каналов TV
35. Система наведения ракеты ФКР-1
37. Общая социология для 1 курса
42. Порядок регулирования деятельности банка (инструкция ЦБ РФ №1 от 1 октября 1997 года)
43. Расчет полной себестоимости и цены изделия /завод "1 Мая" г.Киров/
44. Лекции по политэкономии 2 семестр 1 курс
45. Конспект по "Капиталу" К. Маркса 1 том
47. А.Нестеров - любимый фискал Петра 1
48. Американский федерализм (1)
Сменная кассета "Барьер 6", для жесткой воды, для всех типов фильтров "Барьер". 
Защита "Карапуз" для автомобильного кресла от детских ножек, с карманами. 
Набор мебели для каминной комнаты "Коллекция". 49. Анархизм в Европе в 1/2 XX века
50. Изменение политической и социальной структуры Древнего Рима в 1-2 веках н.э.
51. Ломка старых традиций, зарождение новой культуры при Петре 1
53. Реформы Петра 1
58. Криминалистика 1
59. Социальная структура индоариев периода вед (конец II — начало 1 тысячелетия до н. э.)
60. Образ царя-реформатора (по роману А. Н. Толстого "Петр 1")
64. Черепно-мозговые нервы: 1,2,3 пары
Настольная игра "День вождей". 
Гамачок для купания. 
Набор для уборки Vileda "Ultramat": швабра со сборной ручкой+ведро с отжимом. 65. Фармакология: ХОБЛ, бронхиальная астма, дыхательная недостаточность 1 степени
66. Билеты по организации ресторанного бизнеса за 1 семестр 2001 года
67. Менеджмент 1
68. Исследование аварийности автомобилей принадлежащих УПАП-1
69. Технический отчет по учебной практике за 1 курс
73. Билеты по уголовному праву (часть 1)
74. Билеты по уголовному праву (часть 1)
75. Билеты по предмету ОБЯЗАТЕЛЬСТВА ПО СТРАХОВАНИЮ за 1-ый семестр 2001 года
76. Рассмотрение экономических споров арбитражным судом 1 инстанции
77. Исследование путей повышения эффективности работы гусеничного двигателя /1-3/
78. Основы экономической психологии - билеты за 1 семестр 2001 года
79. Усилитель мощности 1-5 каналов ТВ
80. Элементная база радиоэлектронной аппаратуры-1
Набор детской посуды "Авто", 3 предмета. 
Диванчик раскладной "Кошечка". 
Карандаши цветные "Triocolor", 24 цвета. 81. Управление цикловой автоматикой (лабараторная №1, 2)
82. Усилитель мощности для 1-12 каналов TV
83. Анализ 1-5 глав "Основ социальной концепции Русской Православной Церкви"
85. Отчёт по электрослесарной практике (1 курс)
90. Методические рекомендации по проведению тренировок на комплексе АКУП-1
91. Критические периоды развития статического и динамического равновесия у школьников 1-11-х классов
92. Концепции мироустройства, идеологии и социальные практики-1
93. Лабораторная работа по химии 1-3 (NPI)
94. Синтез 1,3,5-трийодбензола
95. Экология жилища, геопатогенные зоны и опыт использования прибора ига-1 при строительстве
96. Шпоры по экономике предприятия 1 курс
Туалетная бумага "Linia Veiro Classic", 2-слойная (24 рулона), белая. 
Форма разъемная Regent "Easy" круглая, 22x7 см. 
Настольная игра "Обманщик". 97. Полные лекции по аэродинамике и динамике полета. Часть 1
98. Правила оказания 1 медицинской помощи
99. Обновление топографических карт масштаба 1:50000
