ریتم های بیولوژیکی

محتوا

• انواع ریتم های بیولوژیکی
• نمونه هایی از ریتم های بیولوژیکی

ریتم های بیولوژیکی آنها تغییرات دوره ای هستند که در ارگانیسم ها ، در فواصل زمانی معین ، اتفاق می افتند.

همه ارگانیسم ها ریتم های بیولوژیکی را تجربه می کنند که می تواند:

• ریتم های بیرونی: هنگامی که تغییرات توسط عوامل خارج از ارگانیسم تعیین می شود. محرک ها می توانند نور ، رطوبت ، دما ، تناوب بین روز و شب ، مراحل ماه ، تغییر فصل و غیره باشند.
• ریتم های ذاتی: هنگامی که تغییرات ناشی از پدیده های داخلی ارگانیسم باشد.

اگرچه برخی از ریتم ها ذاتی در نظر گرفته می شوند زیرا در شرایط آزمایشگاهی (جدا شدن عوامل خارجی) مشاهده شده اند ، اما در رشد طبیعی موجودات بیشتر ریتم های بیولوژیکی تحت تأثیر عوامل داخلی و خارجی قرار می گیرند.

به آنها گفته می شود همگام سازها به عوامل محیطی که قادر به تغییر ریتم های درون زا هستند.

انواع ریتم های بیولوژیکی

• قافیه های قلبی: مواردی هستند که تقریباً هر 24 ساعت تکرار می شوند (بین 20 تا 28 ساعت). آنها با چرخش زمین و در نتیجه تغییر نور مرتبط هستند. در شرایط آزمایشگاهی مشاهده شده است که آنها درون زا هستند ، اما فواصل توسط عوامل خارجی اصلاح می شوند. ماهیت درون زا ریتم های شبانه روزی به دلیل سازگاری های ژنتیکی است که در هر گونه ایجاد شده است. منشأ آن را می توان در نیاز به محافظت از تکثیر DNA سلولهای اول در برابر اشعه ماورا بنفش که در طول روز رنج می برند ، یافت. این اولین ریتم شبانه روزی است: تولید مثل سلول شبانه. در حال حاضر ، موجودات زنده "ساعت" داخلی دارند که ریتم ذاتی آنها را تنظیم می کند. در پستانداران ، این ساعت در هسته سوپراکیاسماتیک واقع در مغز (در هیپوتالاموس ، بالاتر از کیاسم بینایی) یافت می شود. با این حال ، ریتم شبانه روزی می تواند به شدت تحت شرایط محیطی از هم گسیخته شود. این به این دلیل است که فعالیت هسته سوپراکیاسماتیک توسط عوامل خارجی ، مانند تغییر لومن ، تعدیل می شود.
• ریتم های قمری (همچنین selenianos یا multitictemerales نیز نامیده می شود): آنها مربوط به حرکات ماه هستند. با این حال ، بسته به اینکه تغییر در فاز خاصی از ماه یا هر چرخه ماه یا هر نیم چرخه ماه رخ دهد ، متفاوت است.
• ریتم جزر و مدی: کسانی که تحت تأثیر جزر و مد زیاد قرار دارند. آنها بر ارگانیسم هایی که در دریا یا نزدیک آن زندگی می کنند تأثیر می گذارند. ریتم های جزر و مد تحت تأثیر جاذبه ای که ماه روی آینه های آبی زمینی اعمال می کند ، تأثیر می گذارد ، به همین دلیل ریتم جزر و مد و ماه با هم ارتباط نزدیک دارند. بسیاری از چرخه های جنسی مهره داران (که فصلی نیستند) ، به دلیل ترشح دوره ای ، ریتم جزر و مدی دارند هورمون ها جنسی
• ریتم های سالانه: آن دسته از فعالیت های بیولوژیکی که همیشه در یک زمان از سال تکرار می شوند. در نظر گرفته می شود که آنها توسط عوامل داخلی (ژنتیکی) و خارجی (تغییر دما ، در دسترس بودن غذا و غیره) کنترل می شوند. در حیوانات ، تولید مثل معمولاً از ریتم های سالانه و همچنین مهاجرت های فصلی پیروی می کند. همچنین ریتم های بیولوژیکی دیگر مانند خواب زمستانی یا رخوت ، سازگاری با دوره های دمای شدید هستند و بنابراین سالانه هستند.
• ریتم های Ultradian: دوره آنها بسیار کوتاه تر است: بین 30 دقیقه تا 6 ساعت. آنها با رفتارهای حرکتی و غذایی و همچنین چرخه های استراحت / فعالیت همراه هستند. مراحل خواب نیز در سنین خاصی حاکم است. به عنوان مثال ، در نوزادان تازه متولد شده ، ریتم خوابها عمدتاً اولترادیایی است. آنها عمیقاً در فرآیندهای یادگیری نقش دارند ، زیرا روی سطح توجه تأثیر می گذارند. آنها تحت تأثیر ریتم های دیگر قرار می گیرند. آنها بر ترشح برخی هورمون ها ، ضربان قلب ، حرکت تنفسی ، تنظیم مجدد دما و اشتها تأثیر می گذارند (همچنین با آن در ارتباط است) ترشح هورمون ها).

نمونه هایی از ریتم های بیولوژیکی

تپش قلب: عمل پمپاژ دو فاز ، توسط قلب انجام می شود.

1. مرحله اول دیاستول است: هنگامی که خون در اتاق های فوقانی قلب (دهلیزها) جمع می شود ، منقبض می شود و باعث می شود خون به اتاق های پایین (بطن ها) منتقل شود.
2. مرحله دوم سیستول است: وقتی بطن ها از خون پر می شوند منقبض می شوند و خون خارج می شود. بطن راست خون را به ریه ها می فرستد تا اکسیژن شود ، در حالی که بطن چپ خون را برای توزیع اکسیژن به بدن می فرستد.

ضربان قلب بسته به شرایط عملکرد بدن (فعالیت بدنی ، استراحت) و زمینه (شرایط استرس زا ، تغییرات دما) می تواند در ریتم آن متفاوت باشد. به عبارت دیگر ، این فقط یک ریتم بیولوژیکی نسبتاً ثابت است.

حرکت تنفسی: تنفس با ضربان قلب همراه است ، زیرا یک ریتم بیولوژیکی است که به خون اجازه اکسیژن می دهد. حرکات تنفسی دو نوع است.

1. استنشاق: هوا وارد بدن می شود. عضلات دیافراگم منقبض می شوند و به سمت پایین خم می شوند. این خلا creates ایجاد می کند که باعث تورم ریه ها می شود و به هوا اجازه ورود می دهد.
2. بازدم: هوا از بدن خارج می شود. عضلات دیافراگم شل می شوند و باعث می شوند که حجم ریه ها کاهش یابد و در نتیجه هوای موجود در آنها از بدن خارج می شود.

در حالی که هوا در ریه ها است ، تبادل گازها که باعث اکسیژن رسانی به خون و از بین بردن گازهای مضر برای بدن می شود.

به همان روشی که با ریتم قلب اتفاق می افتد ، حرکت تنفسی توسط نیاز ارگانیسم اصلاح می شود ، بنابراین ریتم آن معمولاً ثابت است اما قابل تغییر نیست.

امواج مغزی: فعالیتهای الکتریکی تولید شده توسط مغز. میزان آنها با چرخه در ثانیه (هرتز) اندازه گیری می شود. با توجه به هر حالت روانی ، انواع مختلف موج تولید می شود:

1. طیف (بیش از 40 هرتز): به لطف توسعه الکتروانسفالوگرافی دیجیتال ، اخیراً کشف شدند. عملکرد این فعالیت مغزی با سرعت بالاتر هنوز مشخص نیست.
2. بتا (14 تا 40 هرتز): در هوشیاری طبیعی بیدار شوید. هوشیاری ، استدلال انتقادی و تفکر منطقی را مجاز می کند.
3. آلفا (7.5 تا 14 هرتز): در حالت آرامش ، با چشم بسته رخ می دهد. این نوع امواج به تخیل ، حافظه ، یادگیری و تمرکز علاقه دارند.
4. تتا (4 تا 7.5 هرتز): آنها در هنگام مراقبه عمیق یا در هنگام خواب سبک (REM) رخ می دهند. ناخودآگاه خود را از طریق این امواج ابراز می کند ، این فرکانسی است که رویاها رخ می دهد.
5. دلتا (0.5 تا 4 هرتز): این کمترین فرکانس است. این در هنگام خواب عمیق رخ می دهد ، زمانی که رویایی وجود ندارد. برای هر فرآیند بهبودی لازم است.

خواب - بیداری: مربوط به ریتم نیتامرال (شبانه روز) است. این به تأثیرات بیرونی نور ، صدا و حرکت بستگی دارد که معمولاً در طول روز تجربه می کنیم. مشاهده شده است که بدون تأثیرات خارجی این ریتم از مدت زمان یک روز (از 25 تا 29 ساعت) بیشتر است. به همین دلیل ، پدیده "جت لگ" وجود دارد ، تغییر ریتم خواب هنگام مسافرت به قلمرو با تناوبی از نور و تاریکی بسیار متفاوت از حالت اصلی. به عبارت دیگر ، هماهنگ کننده های این ریتم بیولوژیکی عبارتند از تناوب نور و تاریکی و عوامل محیطی (تعهدات کاری ، فعالیت ها و غیره).

چرخه قاعدگی: فرایندی که رحم زنان و حیوانات ماده را برای بارداری آماده می کند. در زنان ، چرخه قاعدگی به طور متوسط ​​28 روز طول می کشد (برخی از زنان چرخه کوتاه تر و برخی دیگر طولانی تر دارند).

اختلال عاطفی فصلی: این یک اختلال خلقی است که در زمان خاصی از سال ظاهر می شود. شایع ترین آن این است که در زمستان یا در پایان پاییز رخ می دهد. با اختلال افسردگی اساسی همراه است. فرضیه هایی وجود دارد که به دلیل پاسخ مغز به کاهش نور طبیعی ، کاهش سطح سروتونین و ملاتونین (مواد تنظیم کننده خلق و خو) است.

فعالیت سخت پوستان در سواحل دریایی: بیشتر سخت پوستان رفتارهایی دارند که به چرخه جزر و مد پاسخ می دهند. به عنوان مثال خرچنگ های کمانچه ای در جزر و مد کم در حوضچه های گل جمع می شوند و در جایی سوراخ می کنند که هنگام افزایش جزر و مد باقی می مانند.

غذا دادن: ریتم خواب و بیداری بر سایر عملکردهای بدن تأثیر می گذارد ، زیرا دمای بدن ، فشار خون و ترشح هورمون هایی مانند ملاتونین را اصلاح می کند. به همین دلیل آنها نیز تحت تأثیر قرار می گیرند تمام اعضای بدن دستگاه گوارش به عنوان مثال روده در طول روز فعالیت بیشتری دارد. هورمون های مسئول تنظیم میزان مصرف (لپتین و آدیپونکتین) بسته به زمان روز متفاوت هستند. با این حال ، همانطور که قبلاً مشاهده کردیم ، ریتم های بیولوژیکی تحت تأثیر عوامل خارج از ارگانیسم ، مربوط به فعالیت های اجتماعی ، کاری و فرهنگی هستند. به همین دلیل ، عادات روزمره هر فرد مکانیسم های هضم را در مواقعی که به طور منظم غذا می خورند فعال می کند.

ریتم های تولید مثل: ریتم های تولید مثل در هر گونه متفاوت است. به عنوان مثال ، بیشتر حیوانات منطقه معتدل فقط در بعضی از زمان های سال دوره تولید مثل دارند. این حیوانات تولید مثل فصلی دارند. این به دلیل سازگاری طبیعی با زمانی است که محیط برای تولد بچه ها مساعدتر است.

مهاجرت های فصلی: مهاجرت های فصلی حرکات دوره ای از یک زیستگاه به زیستگاه دیگر است. انواع مختلف حیوانات مهاجرت فصلی را انجام می دهند: پرندگان ، ماهی ها ، خرچنگ دریایی ، دوزیستان و پستانداران مهاجرت می تواند این هدف را داشته باشد که از آب و هوای شدید دور شود (به همین دلیل است که همیشه در یک زمان از سال انجام می شود) یا رسیدن به مکانی مناسب برای تولید مثل (که معمولاً در مورد ماهی اتفاق می افتد). حرکات مهاجر معمولاً مسافت بیشتری را در پرندگان طی می کند که حتی از یک قسمت به دیگری تغییر می کند (مانند پرستوهایی که از اروپا به آفریقا مهاجرت می کنند).

خواب زمستانی: این حالت بی حالی است که به حیوانات اجازه می دهد تا خود را با سرمای شدید سازگار کنند. ممکن است روزها ، هفته ها یا ماه ها ادامه داشته باشد. این امر به آنها امکان می دهد تا در زمان هایی که غذا کم است انرژی خود را حفظ کنند و سوخت و ساز بدن را به میزان قابل توجهی کند می کند. ریتم های بیولوژیکی دیگر نیز در طول خواب زمستانی مانند تنفس ، ضربان قلب و امواج مغزی کاهش می یابد. از جمله پستاندارانی که خواب زمستانی می گذرانند ، مارموت ، خوابگاه ، جوجه تیغی ، سنجاب زمینی ، همستر و خفاش است.

بی حالی زمستانی خزندگان و دوزیستان: خزندگان حیواناتی خونسرد (گرمابخش) هستند ، بنابراین معمولاً دوره خواب زمستانی را پشت سر نمی گذارند. با این حال ، برخی از خزندگان و دوزیستان فرآیندی شبیه به خواب زمستانی را پشت سر می گذارند ، و در طی آن در گودال های حالت گزند محافظت می شوند.

بی حالی تابستانی پستانداران بیابانیدر حالی که بهترین دوره های شناخته شده تورپ ، خواب زمستانی است که در زمستان اتفاق می افتد ، سایر پستانداران می توانند از خود در برابر درجه حرارت بسیار بالا در کویر طی یک دوره رخوت که در تابستان (تابستان) رخ می دهد. به عنوان مثال گربیل در دمای بالاتر دچار بی حالی می شود.

گلدهی در گیاهان: در بیشتر گیاهان گلدار ، اوایل بهار رشد می کنند.این به دلیل سازگاری طبیعی است که باعث می شود گیاهان از نظر ژنتیکی آماده شوند تا وقتی دما شروع به افزایش می کنند ، گل دهند. هنوز مشخص نیست که گیاهان چگونه این تغییرات دما را درک می کنند.

لوله گذاری در گیاهان: Tuberization فرآیندی است که از طریق آن ریشه ها یا قسمتهای پایین ساقه گیاه به غده تبدیل می شود ، مانند سیب زمینی (سیب زمینی) یا سیب زمینی شیرین (سیب زمینی شیرین). غده سازی به هورمونهای خاصی از گیاه بستگی دارد. آغاز رشد آن بین 15 تا 28 روز پس از کاشت اتفاق می افتد و بین 10 تا 14 روز طول می کشد ، معمولاً روزهای قبل از گلدهی گیاه. اگرچه این یک ریتم بیولوژیکی نسبتاً پایدار است ، اما هم تحت تأثیر عوامل داخلی (مثلاً گیاه از بذر جدید یا قدیمی به وجود می آید) و هم از عوامل خارجی (نور ، مواد مغذی موجود ، رطوبت ، دما) تأثیر می گذارد.