Реферат: Біологічні ритми людини. Вплив сонячної активності на організм людини

Тема: Біологічні ритми людини. Вплив сонячної активності на організм людини.

Мета :

Сформувати поняття про біологічні ритми як одну з основних властивостей всіх живих істот.

З’ясувати їх суть і значення та навчитися визначати індивідуальний хронобіологічний тип і на основі нього планувати свій розпорядок дня.

Встановити вплив сонячної активності на організм людини.

Розвивати в учнів уміння аналізувати, порівнювати та робити висновки під час виконання практичної роботи.

Обладнання: комп’ютери, телевізор, програми : «Бібліотека електронних наочностей « Біологія 8-9 » інтернет

Тип уроку: комбінований.

Хід уроку.


Уявіть собі величезну алмазну гору. Раз на рік до неї прилітає пташка – поточити дзьобик. Коли вона стеше цю гору, мине одна секунда вічності. Ось так старовинна притча малює космічний час. Наш людський, не такий неприступний. Йому можна зазирнути в обличчя, з ним можна потоваришувати…

Чи є тайники, куди ховає Хронос минулі роки? Чи можуть люди знайти ключ до невідомої схованки часу? Годинників, які рахують час Землі, багато. Серед них є дуже неточні. Але є годинники, які не бояться ні вогню, ні холоду, ні вологості.

У Р. Гамзатова є такі рядки:

Писав рецепти хворим Авіценна

Віршами – чув таке я від людей.

Я чув, що тяжкохворих достеменно

Піснями виліковував Орфей.

Це – не поетичне перебільшення: потреба в музиці йде від ритму, закладеного в наших психічних особливостях. Кожен народ подарував світові свій танок. Гопак, наприклад, не сплутаєш з грецьким сиртакі чи угорським чардашем. Чи не виявився тут єдиний ритм, характерний для певного народу? Кожен народ ввібрав прихований ритм природи, серед якої народився, створивши на його основі свою музику, свій стиль життя. «Свою музику» належить знайти кожному, кожному належить збагнути свій ритм. (Під час розповіді звучать фрагменти музики різних народів)

Отже, наш шлях – в схованки Хроноса… Переглянемо сторінки розвитку, заглянемо в історичне минуле.

Групи працюють за методом проектів та презентацій.


Словничок :

Біологічні ритми –

Хронобіологія –

«Жайворонки» --

«Сови» --

«Біологічний годинник» --

«Сонячна активність» --

Історики.


Легенда про Хроноса.

Засновником учення про ритми життя вважають німецького вченого, доктора медицини Христофора Гуфелянда, який у 1797р. звернув увагу на універсальність ритмічних процесів у біології і зробив висновок, що наше життя кожний день повторюється в певних ритмах. Він вважав, що за цикл 24 години, протягом якого Земля обертається навколо своєї осі, регулюючи все живе, впливає і на фізіологію людини.

Основні ритми в природі виникли і під впливом обертання Землі по відношенню до Сонця, Місяця і зірок. У 20-х рр. ХХст. вчений О. Чижевський довів, що сонячна активність зумовлює більшість біологічних процесів. Коли на Сонці виникають плями, то на нашій планеті спалахують епідемії хвороб, катастрофічно швидко розмножуються шкідники сільського господарства, господарства спіткають неврожаї.

^ Ритми, які спостерігаються в живій природі називаються біологічними, або біоритмами. Біоритми вперше описав французький астроном де Меран.

У XVIII ст.. де Меран вивчав явища обертання Землі навколо своєї осі. Але, як спостережлива людина, вчений звернув увагу на поведінку деяких рослин. Протягом доби вони то розкривають своє листя та пелюстки квіток, то знову стуляють. Відбувається це періодично. Зацікавившись цим явищем, де Меран вирішив перевірити свої висновки, змінивши умови. У кімнаті, куди не проникав жодний промінь світла, він помістив горох і конюшину. У звичайних умовах ці рослини опускають своє листя вниз уночі, а розправляють його зі сходом сонця. У темряві рослини повелися точнісінько так само. Учений дійшов висновку: у рослин є якісь внутрішні регулятори часу, які не залежать від денного світла. Це відкриття стало першим проривом у загадковий світ біоритмів.

З того часу дослідники зібрали величезний фактичний матеріал щодо природи біоритмів, що сприяло створенню нової наукової дисципліни - хронобіології.


Астрономи.

Сонячна активність – це сукупність нестаціонарних явищ на Сонці: утворення сонячних плям, сонячних спалахів, факелів, протуберанців, збільшення ультрафіолетового випромінювання тощо.


Вплив сонячної активності.




^ Сонячна активність – це сукупність нестаціонарних явищ на Сонці: утворення сонячних плям, сонячних спалахів, факелів, протуберанців, збільшення ультрафіолетового випромінювання тощо.



Біосфера

Організм людини



Біосфера Організм людини









Коливання атмосферного тиску, температури, вологості повітря. Землетруси, рух льодовиків та айсбергів, великі повені, виверження вулканів тощо

Стан серцево – судинної та нервової систем, психіка й поведінка людини



Кількість сонячних плям та їх площу вчені досліджують вже близько 200 років. Сонячна активність змінюється циклічно, причому тривалість середнього періоду становить 11,2 року.

Ритмічні зміни сонячної активності впливають на живі організми, змінюють їх реактивність і функціональний стан різних систем. Вчений О.Л. Чижевський у 20 – х роках ХХ ст.. показав ймовірність зв’язку поширення деяких інфекційних хвороб з рівнем сонячної радіації. Є дані, що кількість хворих, що потрапляють у психіатричні клініки, різко зростає у дні посиленої сонячної активності. Клініцисти відмічають збільшення частоти серцево – судинних захворювань і ускладнень під час найбільшої активності Сонця. Однією з причин цього може бути активація у такі періоди системи зсідання крові. У дні підвищеної активності Сонця кількість інфарктів міокарда і приступів стенокардії на 20% більше. Встановлення таких геліобіотичних зв’язків було зроблено на базі вивчення як короткочасних(27 - денних), так і 11 – річних циклів сонячної активності.


Хронобіологи І.

Ми розглядали внутрішні біоритми

Професор О.В. Шнитніков на читаннях про ритмічність природних явищ розпочав свій виступ такими словами: «З першого дня життя людини, з першої свідомої думки і до останьої хвилини ритми в тій чи іншій формі супроводжують її існування. День та ніч, місяць і рік, низка років у сухих та теплих фазах або вологих багатоводних і холодних; ритми землетрусів і місячних затемнень та багато чого іншого мимоволі й несвідомо, найчастіше дуже глибоко, впливає на умови її існування.»

«Світ, у якому ми живемо, на диво здатний до коливань», – так писав відомий англійський вчений Р. Бішоп. Якщо і нам придивитися до явищ природи, то дійсно, у природі з коливаннями можна зустрітися всюди. Наприклад, звук – це коливання повітря, сонячний промінь – електромагнітні та світлові коливання, доба – зміна дня і ночі, рік – це зміна сезонів.

Біологічні ритми, або біоритми – це регулярні кількісні та якісні зміни життєвих процесів, що відбуваються на всіх рівнях життя – молекулярному, тканинному, популяційному й біосферному.

Біоритмічність є однією з основних властивостей усіх живих істот, важливим регулятором функцій організму. Розрізняють внутрішні і зовнішні біоритми.

Біоритми.

Внутрішні (фізіологічні)

Зовнішні(екологічні)




Дихання

Серцебиття

Травлення

Виділення




Річні

Добові

Місячні

Сезонні


Періодичність біоритмів



Назва процесу

Тривалість

Нервовий імпульс

0,001с.

Серцевий цикл

0,8с.

Вдих – видих

8с

Голодна перистальтика шлунка

30хв.

Зміна дня і ночі

Доба

Менструальний цикл у жінок

28 діб

Народження потомства

Рік

Зміна пір року

Сезон (3 місяці)

Циклічність сонячної активності(11,2год)

Багато років



Жоден фізіологічний процес не здійснюється безперервно. Ритмічність виявлена в процесах синтезу ДНК і РНК клітинах, синтезі білків, в роботі ферментів, діяльності мітохондрій. Певному ритму відповідає поділ клітин, скорочення м’язів, робота залоз внутрішньої секреції, серцебиття, дихання, збудливість нервової системи, тобто робота всіх клітин, органів і тканин організму.


При цьому кожна система має свій власний період. Змінити цей період дією факторів зовнішнього середовища можна лише в вузьких межах, а для деяких процесів зовсім не можливо. Таку ритміку називають – ендогенною.

Ритмічно здійснюючи свої фізіологічні функції, організм ніби відраховує час.

При пояснені використовуються матеріали «Бібліотеки електронних наочностей:





А)кардіограма б) тони серця;

в) рухи в клітині;

г) поділ клітин


Хронобіологи ІІ.

Найбільше вивчені вченими добові ритми. Відомо близько 300 функцій з добовою періодичністю. Наприклад, протягом доби в людини змінюється температура. Самою «гарячою» людина буває у 18 год, а самою «холодною» між першою та п’ятою годинами. Коливання температури відмічається в різних людей від 0,6 – 1,3 С˚. Приблизно в тому ж ритмі здійснюється в людини й частота серцевих скорочень і кров’яний тиск, але о 13 – й годині та о 21 – й годині він найбільш низький. Відомо, що аналіз крові роблять вранці. Це тому, що саме в ці години кров’яний потік наповнюється молодими еритроцитами, у крові міститься максимум гемоглобіну і цукру.

Навіть фізичне навантаження людина по – різному переносить протягом доби. Найсильнішою людина буває з 8 годин і зберігає фізичну активність до 12 годин дня. Потім настає перерва, коли людина ніби слабне, з 12 – ї до 14 – ї години, а потім - з 14 – ї до 17 – ї години – до неї приходить новий прилив сил. Уночі від 2 – ї до 5 – ї години людина найбільш слаба. Таким чином, інтенсивність більшості фізіологічних процесів підвищується вранці й знижується вночі. Ці дані слід враховувати, плануючи режим дня.

Адаптивні біоритми виникли як пристосування фізіології живих організмів до регулярних екологічних змін в зовнішньому середовищі. Цим вони відрізняються від чисто фізіологічних ритмів які підтримують безперервну життєдіяльність організмів, дихання, кровообіг, поділ клітин і тому подібне. У людини відзначено більше як 100 фізіологічних функцій які мають добову періодичність: сон і бадьорість, зміна температури тіла, ритм серцевих скорочень, глибина і частота дихання, об’єм і хімічний склад сечі, потовиділення, м’язова і нервова робото спроможність і тому подібне…

Використовуючи метод фазограм, ми попередньо провели збір даних:

зміни пульсу протягом доби;

зміни температури тіла протягом доби

побудували графіки, які пропонуємо вам розглянути:



Частота пульсу




































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































7 9 12 14 16 18 20 22

Час доби




36 36,5 37 Температура тіла






















































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































О







О


































О







О







О

























О




О










О



























































































































































































































































































































































































































































































































Фізіологи.

Більшість живих істот: люди, тварини, рослини – мають «пристрої часу», які дозволяють їм вимірювати минулі проміжки часу їхнього життя. Однак з «живими годинниками» пов’язані також і біологічні, які «керують» і без нашого відома. Тільки деякі віддалені відчуття свідчать про невпинну роботу пристоїв у нашому організмі. Добові ритми контролюються «біологічним годинником».

Людині майже не доводиться користуватися власним біологічним годинником. Але бувають ситуації, коли ніякого годинника, окрім біологічного, у людини немає, а щось потрібно зробити в певний час. Наприклад, прокинутися в потрібний час, а розбудити нікому й немає годинника. Але, тим не менш, людина просипається вчасно.

Біологічний годинник – це пристосувальний механізм, що забезпечує здатність живих організмів орієнтуватися в часі. Він грунтується на строго періодичних фізико – хімічних процесах, які здійснюються в організмі.

А тепер ось таке цікаве питання: яку ж будову має живий годинник і в якому органі він розташований? Учені встановили що в організмі структури, які відповідають за життєві ритми, і тим більше молекулярні структури, які задають первинні коливання в біологічному годиннику. Є тільки низка гіпотез, які пояснюють будову показника часу.

Так існує думка, що механізм біологічного годинника неможливо розгледіти в жоден мікроскоп, тому що «маятником» їх може бути молекула білка. Такий маятник коливається дуже часто. Коливання, які задають ритм часові, пов’язані в основному з рухом скручування й розкручування білкових молекул.

Існує також інша гіпотеза, за якою маятником біологічного годинника служать ДНК, і – РНК і пов’язані з ними реакції біологічного синтезу.

Не існує серед вчених однієї думки стосовно механізму, який керує ходом біологічного годинника. Більшість учених вважають що ходом біологічного годинника керує механізм, який закладено в самих клітинах.

Багато в організмі є незрозумілих систем коливань, про які нам нічого не відомо. Наприклад, нейрони головного мозку оточені зірчастими клітинами, які називаються астроглія. Так ось, ці клітини здійснюють одне коливання на чотири хвилини. Чому саме такий ритм, що він відмірює, можливо, це маянтик місячних, сезонних або річних годин? Поки це невідомо. Про сезонний годинник ми майже нічого не знаємо, окрім того, що він може вмикати і вимикати на певний сезон роботу окремих генів. Так, усім відомо, що багато тварин упадають в анабіоз (зимову сплячку).



Показники

Години максимальної активності

Маса тіла

18 – 19

Температура

16 – 18

Частота серцевих скорочень

15 – 16

Частота дихання

13 – 16

Артеріальний тиск

15 – 18

Рівень еритроцитів

11 – 12

Рівень лейкоцитів

21 – 23

Рівень інсуліну

18

Рівень холестерину

18

Рівень фібриногену

18

Біоелектрична активність мозку

8 – 12, 17 – 19



А ще дуже цікаві дані

з 3 до 5години ранку найбільш активно працюють нирки

з 5 до 7 – товстий кишечник з 7 до 9—шлунок

з 9 до11 – селезінка з 11 до13—серце

з 13 до 15 тонкий кишечник

з 15 до 17 сечовий міхур а

з 17до23 діяльність внутрішніх органів практично затухає


Наприкінці ХІХ – на початку ХХ сторіччя чеський психолог Г.Свобода і німецький В. Флейс висловили гіпотезу, що протягом життя в кожної людини з моменту народження чергуються три цикли, пов’язані з її фізіологічною (23 дні), емоційною (28 днів) та інтелектуальною (33 дні) активністю.

Посередині кожного циклу є критичний, або нульовий, день; першу половину циклу, яка передує цьому дню, вважають позитивним періодом (зростання працездатності, фізіологічного, емоційного стану).

Друга половина – негативний період , протягом якого стан організму дещо погіршується. Цю гіпотезу підтримують деякі дослідники, і на її основі я пропоную вам зараз визначити свої біоритми. (Комп’ютерне тестування «Біоритми людини»)

Люди, які належать до «жайворонків», увечері відчувають сонливість, рано лягають спати, швидко прокидаються. «Сови», навпаки, засинають пізно і пізно встають, їм властива найбільша працездатність у другій половині дня, а деяким – пізно ввечері. За даними вчених, 20 – 25 % людей – «жайворонки», 40 – 50 % «сови», а решта – «голуби», тобто люди, які не мають вираженого біоритму.

При розподілі людей на робочі місця науковці пропонують враховувати індивідуальні особливості ритму працездатності, особливо для роботи в нічні зміни. «Сови» можуть краще працювати в нічні години і відновлювати сили, засинаючи о 3 – 5 годині ранку. «Жайворонкам» звикати до такого режиму набагато важче. У нічні зміни при безперервному виробництві, водіями таксі, лікарями швидкої допомоги мають працювати «сови».

Ритмічне життя сприятливо впливає на нервову систему, зміцнює здоров’я, сприяє нормальному фізичному і розумовому розвитку. Треба навчитися ставитися до свого біоритму спокійно, без вимушеного напруження, завжди намагатися його дотримуватися.

Висновок учнів.

Дослідження біоритмів – завдання великого соціально – економічного значення. Зокрема, вони дають змогу здійснювати ранню діагностику захворювань, медичні прогнози, удосконалювати методи підготовки спортсменів з метою забезпечення високої спортивної готовності при зміні годинних поясів. Біоритми мають велике значення в психології, художній творчості, космонавтиці. Будемо слідкувати за подальшими науковими відкриттями в галузі хронобіології і враховувати їх у своєму житті.

Беручи до уваги власний хронобіологічний тип , сплануйте свій день (якщо зміну в школі можна було б вибирати використовуємо урок 46 Соболь В. І).

^ Вихідний контроль з подальшою взаємо перевіркою

1.Наука , що вивчає біологічні ритми?

А) екологія

Б) хронобіологія

В) хронологія

Г) генетика

2.Який вчений вперше описав біоритми?

З) Гуфелянд

І) де Меран

Є) Чижевський

3.Регулярні кількісні та якісні зміни життєвих процесів:

Н)біологічний годинник

О) біологічні ритми

П) адаптації

4.Біоритми бувають:

Р) фізіологічні

С) соціальні

Т) анатомічні

5.Зміна пульсу протягом доби відноситься до :

И)зовнішніх біоритмів

І) внутрішніх біоритмів

6.Пристосувальний механізм, що забезпечує здатність живих організмів орієнтуватися в часі:

С) біологічні ритми

Т) біологічний годинник

7.Люди які увечері відчувають сонливість, рано лягають спати це :

К) «сови»

Л) «голуби»

М) «жайворонки»

8.Сукупність нестаціонарних явищ на Сонці:

И) сонячна активність

І) рух Землі навколо Сонця

Ї)рух Землі навколо своєї осі.

Відповіді на запитання:

1 – Б; 2 – І; 3 – О; 4 – Р; 5 – И; 6 – Т; 7 – М; 8 – И.

Домашнє завдання: урок №46 «Мій зошит з біології»; § 115

^ Використана література:

Шабатура М. Н., Матяш Н. Ю., Мотузний В. О. Біологія людини : підручник для 8-9кл. К.: Ґенеза, 1998

Задорожний К. М. Біологія 8клас плани-конспекти уроків Харків «РАНОК» «Веста» 2001


Яковлєва Є. В. Уроки біології Методичний посібник для вчителів біології 9 клас 2001

Біологія за редакцією Мотузного В. О. Київ «Вища школа»1995

Ел. програма біологія людини 8-9

Бібліотека електронних наочностей

Соболь В. І. «Мій зошит з біології 9 клас»

http : // www. Osvita. Org . ua / referat /biology/ 717

http : // www. Osvita. Org . ua / referat / medicine/ 1881