Das moderne Verständnis der biologischen Zeit stammt von der Anerkennung der Eigenzeit für biologische Systeme. Diese Zeit manifestiert sich in Form der Zeit von Teilen des Organismus, der Zeit des Individuums, der Zeit des Generationswechsels ohne Änderung der Lebensform und der Zeit des Wechsels der Lebensformen gleichzeitig mit dem Generationswechsel (Evolutionszeit) . Die relative Autonomie besitzende biologische Zeit, in erster Linie die Zeit eines Individuums, wird durch ihre eigene Uhr gemessen, die verschiedene Arten von rhythmischen Prozessen sind, die in subzellulären Strukturen, Zellen, Geweben, Organen und physiologischen Systemen ablaufen. Durch die Korrelation ihrer eigenen Zeit mit der Weltzeit (der physikalischen Zeit der Außenwelt) spiegeln lebende Systeme letztere in ihrer eigenen Zeitstruktur wider. Da es aber keine reine, leere Zeit gibt, sondern eine Zeit der Dauer materieller Prozesse, ist das Verhältnis von äußerer (Welt-) und innerer Zeit das Verhältnis der Dauer von äußeren und inneren Prozessen.

Als Existenzform der Materie wird die Zeit zugleich in verschiedenen materiellen Prozessen verdinglicht („objektiviert“), und lebende Systeme spiegeln die äußere Weltzeit in dem Maße wider, wie ihre inneren und lebenswichtigen (metabolischen, physiologischen) Prozesse die Prozesse widerspiegeln der Außenwelt. . Andererseits ist die innere, biologische Zeit in dem Maße autonom, wie die Lebensprozesse eines gegebenen lebenden Systems autonom sind. Untrennbar mit der Außenwelt (Umwelt) verbunden, löst sich das lebendige System als Element des Systems „Organismus-Umwelt“ nicht in dieser Umwelt auf, sondern behält seine Isolation von der Umwelt, widersetzt sich ihr. Als Produkt der Umwelt ist das lebendige System das Anderssein dieser Umwelt, ihre selektiv akkumulierte Geschichte. Daher ist der Gegensatz des Organismus zur Umwelt nicht absolut, sondern relativ, wobei die Gemeinsamkeit in der grundlegenden Hauptsache erhalten bleibt. Die Grundgesetze des Zeitflusses sind für die Außenwelt und für lebende Systeme gleich. Die Manifestationen dieser Gesetze in lebenden Systemen haben jedoch bestimmte Besonderheiten. Als ein von der Umwelt getrennter und von ihr erzeugter Klumpen organisierter Materie behält ein lebendes System seine Abgeschlossenheit von der Umwelt, seine qualitative Gewissheit – trotz des „Ansturms“ der Umwelt, dem es (das lebende System) aus dem Grund widersteht , insbesondere, dass die Zeit im lebenden System anders fließt als in der Außenwelt (andernfalls würde sich das lebende System in der Außenwelt sofort auflösen).

Schnell fließende innere Lebensprozesse repräsentieren eine verdichtete Andersartigkeit (und Darstellung) von langsam fließenden Prozessen der Außenwelt.

Der momentane Reflexionsakt eines lebendigen Systems, das gewissermaßen akkumulierte Zeit ist, verkörpert auf allen Stufen – am Eingang, in den zentralen Verknüpfungen, am Ausgang – die dialektisch untrennbare Einheit von Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft. Der eigentliche Inhalt der momentanen Reflexion ist nicht nur eine Reaktion auf äußere Einflüsse, sondern eine auf der Grundlage der Vergangenheit aufgebaute Reaktionsprognose, die notwendigerweise die Zukunft antizipiert und in die Gegenwart bringt.

Der Organismus ist nur relativ autonom, letztlich ist der Organismus ein Element des Systems „Umwelt-Organismus“. Seine Reflexionstätigkeit ist daher wesentlich eine Selbstreflexion des Systems „Umwelt-Organismus“. Der Organismus verkörpert das aktive Prinzip dieses Systems und bestimmt seine Bewegung und Entwicklung durch seine Aktivität. Im Laufe der Evolution hat sich der Körper einen spezialisierten Reflexionsapparat angeeignet – das Nervensystem. Das Nervensystem sorgt für die Integration der Körperteile in ein Ganzes und gewährleistet gleichzeitig die effektive Nutzung dieser Teile (und des Körpers als Ganzes) bei der Organisation von Aktivitäten, die auf der Reflexion beruhen, die von seinen höheren Abteilungen durchgeführt wird . Obwohl der spezialisierte Reflexionsapparat, der in der Evolution entstanden ist, das Nervensystem, seine Basis, die körperliche Organisation, weiter unterwirft, bewahrt und verbessert das Nervensystem in seiner Reflexionstätigkeit die Haupt- und Ausgangseigenschaft der biologischen Reflexion - ihren gerichteten antizipatorischen Charakter. Die Reflexionstätigkeit liegt darin, dass alle, auch hochorganisierte, lebende Systeme, die ein Nervensystem haben, etwas Eigenes in die Reflexion einbringen. Dieses „Eigene“ ist gerade der von der Not gelenkte Vorstoß.

Abstrakt *

440 reiben.

Einführung

biologische Zeit

Fragment der Arbeit zur Rezension

Der wichtigste externe Faktor, der die Rhythmen des Organismus beeinflusst, ist die Photoperiodizität. Bei höheren Tieren wird angenommen, dass es zwei Arten der photoperiodischen Regulation biologischer Rhythmen gibt: durch die Sehorgane und weiter durch den Rhythmus der Körpermotorik und durch außersinnliche Lichtwahrnehmung. Es gibt mehrere Konzepte der endogenen Regulation biologischer Rhythmen: genetische Regulation, Regulation, die Zellmembranen einbezieht. Die meisten Wissenschaftler neigen zu der Meinung einer polygenen Kontrolle über Rhythmen. Es ist bekannt, dass nicht nur der Zellkern, sondern auch das Zytoplasma der Zelle an der Regulation biologischer Rhythmen beteiligt ist.
Den zentralen Platz unter den rhythmischen Vorgängen nimmt der circadiane Rhythmus ein, der für den Körper von größter Bedeutung ist. Das Konzept des circadianen (zirkadianen) Rhythmus wurde 1959 von Halberg eingeführt. Der circadiane Rhythmus ist eine Modifikation des Tagesrhythmus mit einem Zeitraum von 24 Stunden, verläuft unter konstanten Bedingungen und gehört zu den frei fließenden Rhythmen. Dies sind Rhythmen mit einer Periode, die nicht durch äußere Bedingungen auferlegt wird. Sie sind angeboren, endogen, d.h. aufgrund der Eigenschaften des Organismus selbst. Die Periode der circadianen Rhythmen dauert bei Pflanzen 23-28 Stunden und bei Tieren 23-25 ​​Stunden. Da sich Organismen normalerweise in einer Umgebung mit zyklischen Veränderungen ihrer Bedingungen befinden, werden die Rhythmen der Organismen durch diese Veränderungen in die Länge gezogen und werden tagtäglich.
Zirkadiane Rhythmen finden sich bei allen Vertretern des Tierreichs und auf allen Organisationsebenen – vom Zelldruck bis zu zwischenmenschlichen Beziehungen. Zahlreiche Tierversuche haben das Vorhandensein von zirkadianen Rhythmen der motorischen Aktivität, der Körper- und Hauttemperatur, der Puls- und Atemfrequenz, des Blutdrucks und der Diurese nachgewiesen. Der Gehalt verschiedener Stoffe in Geweben und Organen, beispielsweise Glukose, Natrium und Kalium im Blut, Plasma und Serum im Blut, Wachstumshormone usw. unterliegt tageszeitlichen Schwankungen hämatologische Indikatoren, Indikatoren des Nerven-, Muskel-, Herz-Kreislauf-, Atmungs- und Verdauungssystems. In diesem Rhythmus sind der Gehalt und die Aktivität dutzender Substanzen in verschiedenen Geweben und Organen des Körpers, in Blut, Urin, Schweiß, Speichel, die Intensität von Stoffwechselvorgängen, die Energie- und Kunststoffversorgung von Zellen, Geweben und Organen. Die Sensitivität des Organismus gegenüber verschiedenen Umwelteinflüssen und die Toleranz gegenüber funktionellen Belastungen sind demselben zirkadianen Rhythmus untergeordnet. Insgesamt wurden beim Menschen bisher etwa 500 Funktionen und Prozesse mit zirkadianen Rhythmen identifiziert.
Die Biorhythmen des Körpers – täglich, monatlich, jährlich – sind seit Urzeiten praktisch unverändert geblieben und können mit den Rhythmen des modernen Lebens nicht mehr mithalten. Jede Person hat im Laufe des Tages die Höhen und Tiefen der wichtigsten Lebenssysteme deutlich nachgezeichnet. Die wichtigsten Biorhythmen können in Chronogrammen festgehalten werden. Die Hauptindikatoren in ihnen sind Körpertemperatur, Puls, Atemfrequenz in Ruhe und andere Indikatoren, die nur mit Hilfe von Spezialisten bestimmt werden können. Die Kenntnis des normalen individuellen Chronogramms ermöglicht es Ihnen, die Gefahren der Krankheit zu erkennen, Ihre Aktivitäten gemäß den Fähigkeiten des Körpers zu organisieren und Störungen in seiner Arbeit zu vermeiden.
Die anstrengendste Arbeit muss in jenen Stunden verrichtet werden, in denen die Hauptsysteme des Körpers mit maximaler Intensität arbeiten. Wenn eine Person eine "Taube" ist, fällt der Höhepunkt der Arbeitsfähigkeit auf drei Uhr nachmittags. Wenn die "Lerche" - dann fällt die Zeit der größten Aktivität des Körpers auf die Mittagszeit. "Eulen" wird empfohlen, um 17-18 Uhr die intensivste Arbeit zu leisten.
Über den Einfluss des 11-Jahres-Zyklus der Sonnenaktivität auf die Biosphäre der Erde ist viel gesagt worden. Aber nicht jeder ist sich der engen Beziehung bewusst, die zwischen der Phase des Sonnenzyklus und den anthropometrischen Daten junger Menschen besteht. Kiewer Forscher führten eine statistische Analyse der Indikatoren für Körpergewicht und Körpergröße junger Männer durch, die zu den Rekrutierungsstationen kamen. Es stellt sich heraus, dass die Beschleunigung stark dem Sonnenzyklus unterliegt: Der Aufwärtstrend wird durch Wellen moduliert, die mit der Periode der "Polaritätsumkehr" des Magnetfelds der Sonne synchron sind (und dies ist ein doppelter 11-Jahres-Zyklus, dh 22 Jahre). . Übrigens sind auch längere Perioden, die mehrere Jahrhunderte umfassen, in der Aktivität der Sonne aufgedeckt worden.
Von großer praktischer Bedeutung ist auch das Studium anderer mehrtägiger (fast monatlicher, jährlicher usw.) Rhythmen, für die der Zeitindikator solche periodischen Veränderungen in der Natur wie der Wechsel der Jahreszeiten, Mondzyklen usw.3 sind
1.2 Der Einfluss von Biorhythmen auf eine Person
Wenn man die grundlegenden biologischen Rhythmen versteht, kann man den Einfluss biologischer Rhythmen auf die Arbeitsfähigkeit einer Person betrachten.
Fast jährliche (circannuale) Rhythmen werden entsprechend dem Wechsel der Jahreszeiten genannt, also jährlich oder saisonal, wobei zu beachten ist, dass sich diese Rhythmen, ebenso wie circadiane, nicht in starrer Periodenstabilität unterscheiden. Diese Rhythmen werden durch die Rotation der Erde um die Sonne verursacht. Jahreszeitliche Rhythmen wurden im Zuge der natürlichen Auslese geformt und in den natürlichen Strukturen des Körpers verankert. Der Frühling ist eine eher schwierige Jahreszeit, im Frühling werden mehr Selbstmorde begangen, Depressionen treten häufiger bei Menschen mit einer unausgeglichenen Psyche auf. Der Herbst ist die beste Jahreszeit für einen Menschen. Jahresrhythmen sind charakteristisch für alle physiologischen und psychischen Funktionen. Die geistige und muskuläre Erregbarkeit des Menschen ist im Frühjahr und Frühsommer höher, im Winter deutlich geringer. Stoffwechsel, Blutdruck, Pulsfrequenz ändern sich deutlich: Im Frühjahr und Herbst wird es seltener, im Winter und Sommer häufiger. Im circa-jährlichen Rhythmus ändert sich die Arbeitsfähigkeit eines Menschen im Herbst, sie ist am größten. Daher ist der Herbst für die Umsetzung kreativer Ideen zweifellos gut. Der Sommer wird am besten zum Härten und zum Aufbau von Ausdauer genutzt.
Betrachten Sie den Einfluss des Monats-, Wochen- und Tageszyklus auf die Leistungsfähigkeit des menschlichen Körpers.
Der Monatszyklus existiert im Gegensatz zum Wochenzyklus objektiv in der uns umgebenden Natur. Dies ist der sogenannte siderische Monat - 27 1/3 Tage - die Rotationsperiode des Mondes um die Erde und 29 1/2 Tage - der synodische Monat - die Zeit von einem Neumond zum anderen. Alle monatlichen Zyklen sind irgendwie mit dem Rhythmus der sexuellen Aktivität verbunden. Gleichzeitig bewirken monatliche Zyklen, die den gesamten Körper betreffen, eine größere Stabilität des weiblichen Körpers, da der Schwingungsmodus bei Frauen ihre physiologischen Systeme und Funktionen trainiert und sie stabiler macht.
Wir sind uns bewusst, dass die Hauptwirkung des Mondes auf der Erde mit der Wechselwirkung ihrer Massen (dem Gesetz der universellen Gravitation) zusammenhängt, die sich in Form von Ebbe und Flut in Flüssen und Meeren manifestiert, sowie mit der Abschirmung der Erde durch den Mond vor der elektromagnetischen Strahlung der Sonne oder einer zusätzlichen Strömung in Form von reflektiertem Licht. Es ist wichtig, hypertensive und hypotensive Patienten zu kennen und zu berücksichtigen. Hypertoniker sollten sich also vor dem Vollmond hüten, wenn das Blut so stark wie möglich zum Kopf strömt, und Hypotoniker sollten sich vor dem Neumond hüten, wenn das Blut in die Beine strömt. Beim Wechsel der Mondphasen ist es notwendig, Arbeitspausen einzulegen, um Kraft zu tanken, sowie kurze Arbeitspausen an den Höhepunkten der Phasen einzulegen.
Daher ist es ratsam, die Belastung bei der Arbeit während des Monatszyklus zu planen, in Übereinstimmung mit biologischen Rhythmen, weil. an den kritischen Tagen des Zyklus lässt die Leistungsfähigkeit nach und das allgemeine Wohlbefinden des Körpers verschlechtert sich.
In den Wochenrhythmen wird die soziale (exogene) Komponente betont – der wöchentliche Arbeits- und Ruherhythmus, nach dem sich die funktionellen Funktionen unseres Körpers verändern.
Die Dynamik der Arbeitsfähigkeit wird durch den Wochenrhythmus beeinflusst: Am Montag tritt die Arbeitsfähigkeit nach dem Wochenende ein, die maximale Arbeitsfähigkeit wird in der Wochenmitte eingehalten, und am Freitag häuft sich bereits die Müdigkeit, die Müdigkeit und die Arbeitsfähigkeit nehmen ab. Daher sollte am Montag und Freitag das Arbeitspensum zu Lasten anderer Arbeitstage reduziert werden. Der wöchentliche Biorhythmus beeinflusst nicht nur die physiologischen, sondern auch die mentalen Prozesse bzw. den ganzheitlichen Ablauf beider. Deshalb ist eine besonders erfolgreiche Routine diejenige, wenn sich die körperliche und geistige Aktivität eines Menschen abwechselnd intensiviert. Der wöchentliche Rhythmus rationalisierte die Arbeitstätigkeit und passte sie an die körperlichen Fähigkeiten und Bedürfnisse des Körpers an. Dieser Rhythmus ist kein Zufall, und der Kampf damit ist der Kampf eines Menschen mit seinen eigenen, aber noch nicht bekannten Gesetzen.
Natürlich kann man nicht streng nach Zeitplan leben, aber es ist durchaus möglich, die Besonderheiten eines jeden Tages zu berücksichtigen und sich dementsprechend zu beherrschen. Beachten Sie bei der Verteilung der Arbeitslast Folgendes:
a) Planen Sie am Montag keine Arbeitseinsätze. Montag ist der Tag der Konflikte, Herzinfarkte und Schlaganfälle;
b) aktive Aktionstage - Dienstag, Mittwoch, Donnerstag;
c) Freitag ist ein Tag der ruhigen, routinemäßigen Arbeit, die keinen Stress und Stress erfordert.
Der Wechsel von Tag und Nacht, die Jahreszeit führt dazu, dass auch menschliche Organe ihre Aktivität rhythmisch ändern. Der Tageszyklus ist einer der Hauptzyklen, die die menschliche Leistungsfähigkeit beeinflussen.
Das Wohlbefinden eines Menschen hängt maßgeblich davon ab, wie die Arbeits- und Ruheform seinem individuellen Biorhythmus entspricht. Die Aktivierung von Organen unterliegt der inneren biologischen Uhr. Mit der Energieerregung des Körpers interagieren die Hauptorgane und passen sie aneinander und an Veränderungen in der Umgebung an. Der vollständige Zyklus der Energieerregung der Organe ist in etwa 24 Stunden abgeschlossen. Darüber hinaus dauert die maximale Aktivität der Organe etwa zwei Stunden. Zu diesem Zeitpunkt sind die menschlichen Organe für therapeutische Wirkungen besser zugänglich.
Unten ist die Zeit der maximalen Aktivität einer Person in ihrem täglichen Biorhythmus:
leber - von 1 bis 3 Uhr morgens;
Lunge - von 3 bis 5 Uhr morgens;
Dickdarm - von 5 bis 7 Uhr morgens;
magen - von 7 bis 9 Uhr morgens;
Milz und Bauchspeicheldrüse - von 9 bis 11 Uhr;
Herz - von 11 bis 13 Uhr;
Dünndarm - von 13 bis 15 Uhr nachmittags;
blase - von 15 bis 17 Stunden am Tag;
Nieren - von 17 bis 19 Uhr;
Kreislauforgane, Genitalien - von 19 bis 21 Uhr;
Organe der Wärmeerzeugung - von 21 bis 23 Uhr nachts;
Gallenblase - von 23:00 bis 01:00 Uhr 4
Kapitel II Biologische Kreisläufe
2.1 Das Konzept biologischer Kreisläufe
Biologische Zyklen, die rhythmische Wiederholung biologischer Phänomene in Lebensgemeinschaften (Populationen, Biozönosen), die der Anpassung an zyklische Veränderungen ihrer Existenzbedingungen dienen. Biologische Zyklen sind in einem allgemeineren Konzept enthalten - biologische Zyklen, das alle sich rhythmisch wiederholenden biologischen Phänomene umfasst. Biologische Zyklen können täglich, saisonal (jährlich) oder langfristig sein. Tägliche biologische Zyklen äußern sich in regelmäßigen Schwankungen der physiologischen Phänomene und des Tierverhaltens während des Tages. Sie basieren auf automatischen Mechanismen, die durch den Einfluss äußerer Faktoren - tägliche Schwankungen von Licht, Temperatur, Feuchtigkeit usw. - korrigiert werden. Saisonale biologische Zyklen basieren auf den gleichen Stoffwechselveränderungen, die bei Tieren mit Hilfe von Hormonen reguliert werden. Zu verschiedenen Jahreszeiten ändern sich Zustand und Verhalten von Organismen innerhalb einer Population oder Biozönose: Akkumulation (Verbrauch) von Reservestoffen, Wechsel der Hüllen, Fortpflanzung, Wanderung, Überwinterung und andere jahreszeitliche Erscheinungen beginnen (enden). Weitgehend automatisiert werden diese Phänomene durch äußere Einflüsse (Wetterlage, Nahrungsangebot etc.) korrigiert. Langfristige biologische Zyklen werden durch zyklische Schwankungen des Klimas und anderer Existenzbedingungen (aufgrund von Änderungen der Sonnenaktivität und anderer kosmischer oder planetarer Faktoren) bestimmt; solche biologischen Kreisläufe finden in Populationen und Biozönosen statt und äußern sich in Schwankungen in der Fortpflanzung und Anzahl einzelner Arten, in der Umsiedlung einer Population an neue Orte oder dem Aussterben eines Teils davon. Diese Phänomene sind das zusammengefasste Ergebnis zyklischer Veränderungen in Populationen und Biozönosen und Schwankungen ihrer Existenzbedingungen, hauptsächlich des Klimas.5
2.2 Die „Drei-Zyklen“-Theorie
Der österreichische Psychologe G. Svoboda, der deutsche Arzt W. Fiss und der österreichische Ingenieur A. Telcher schufen Ende des 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts die bekannte Drei-Zyklen-Theorie, nach der spezielle Zyklen inhärent sind in einer Person: 23 – täglich (körperlich), 28 – täglich (emotional) und 33 Tage (intelligent). Ihre Haltung ist umstritten.
Eine kurze Zusammenfassung dieses Konzepts:

Referenzliste

Liste der verwendeten Literatur:

1.Detari L., Kartsash V. Biorhythmus. – M.: Mir, 2004.
2. Kupriyanovich L.I. Biologische Rhythmen und Schlaf. // w. Fragen der Psychologie, 2000 Nr. 5
3. Mazhkenov S.A. Theorie der biologischen Rhythmen des Menschen. // J. Fragen der Psychologie, 2001 Nr. 2
4. Sergeev D. Eulen und Lerchen // f. Ogonjok, 2002 Nr. 33
5.Winfrey A. Zeit nach der biologischen Uhr. -M., 1990.

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In der modernen Wissenschaft werden auch die Konzepte des biologischen, psychologischen und sozialen Raums und der Zeit verwendet.

In lebender Materie charakterisieren Raum und Zeit die Merkmale der raumzeitlichen Parameter organischer Materie: die biologische Existenz eines menschlichen Individuums, den Artenwechsel von Pflanzen- und Tierorganismen.

Platz, in denen sich Lebensphänomene abspielen, d.h. es gibt lebende Organismen und Manifestationen ihrer Aggregate, ist enantiomorph Platz. Jene. seine Vektoren sind polar und enantiomorph. Ohne dies könnte es keine Asymmetrie lebender Organismen geben.

Im geometrischen Ausdruck der Zeit, in der Lebensphänomene auftreten, müssen auch alle ihre Vektoren polar und enantiomorph sein.

Zeit ist biologisch, verbunden mit Lebensphänomenen und entsprechend dem Raum lebender Organismen, der Asymmetrie aufweist.

Polarität der Zeit bei biologischen Phänomenen drückt es sich darin aus, dass diese Prozesse irreversibel sind, d.h. geometrisch sind in der Linie A→B die Vektoren AB und BA unterschiedlich.

Enantiomorphismus der Zeit in der Tatsache ausgedrückt, dass sich im zeitlichen Ablauf natürlich in bestimmten Zeitintervallen Dissymmetrie manifestiert.

Die Eigenschaften und Manifestationen einer solchen Zeit, die mit dem Weltraum verbunden ist, unterscheiden sich stark vom Rest des Weltraums unseres Planeten, sie können sich von anderen Zeiten unterscheiden. Diese Frage kann nur durch eine empirische Untersuchung der Zeit beantwortet werden.

Eine solche Studie zeigt, dass die biologische Zeit genauso lang ist wie die geologische Zeit, da wir uns in der gesamten geologischen Geschichte mit Leben befassen. Die biologische Zeit umfasst etwa n∙10 9 Jahre, n = 1,5÷3.

Der Anfang des Lebens, d.h. Wir kennen den Beginn der biologischen Zeit nicht, und es gibt keine Daten über das Ende der biologischen Zeit. Diese biologische Zeit manifestierte sich in der gleichen Umgebung, weil Alle Lebewesen kamen von Lebewesen. Es war ein irreversibler Prozess, bei dem die Zeit in Bezug auf den Raum polare Vektoren hat. Dies wird durch einen einzigen Prozess der Evolution der Arten angezeigt. ständig in die gleiche Richtung. Es geht mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten für verschiedene Arten, mit Stopps, aber im Allgemeinen ändert sich das Bild der Tierwelt ständig, es wird nicht angehalten und nicht zurückgekehrt. Charakteristisch für einige Arten ist ihr Aussterben, d.h. der scharf geäusserte polare Charakter der Zeitvektoren. Die Frage nach der Existenz einer bestimmten zeitlichen Begrenzung für Pflanzen- und Tierarten wurde mehr als einmal gestellt, sollte aber anscheinend in allgemeiner Form negativ gelöst werden, da es Arten gibt, die ausnahmslos ohne wesentliche morphologische Veränderungen existieren Hunderte Millionen Jahre. Das charakteristischste im Sinne von Zeit in lebender Materie ist die Existenz von Generationen.

Generationen ersetzend, ändern sie sich ständig in ihren morphologischen Merkmalen, und diese Veränderung erfolgte entweder sprunghaft über lange Zeiträume oder häufte sich umgekehrt von Generation zu Generation unmerklich an. erst durch eine große Zahl von Generationen sichtbar werden. Wichtig ist, dass in beiden Fällen ein irreversibler Prozess beobachtet wird, der mit der Zeit einhergeht.

Es ist seit langem bekannt, dass alles Leben auf der Erde bestimmten Rhythmen gehorcht, die durch globale Prozesse vorgegeben werden. Dies ist die tägliche Rotation des Planeten um seine Achse und seine Bewegung in einer zirkumsolaren Umlaufbahn. Lebende Organismen spüren irgendwie die Zeit, und ihr Verhalten unterliegt ihrem Fluss. Dies äußert sich im Wechsel von Aktivitäts- und Schlafperioden bei Tieren, im Öffnen und Schließen von Blüten bei Pflanzen. Zugvögel kehren jedes Frühjahr zu ihren Nistplätzen zurück, brüten Küken aus und ziehen für den Winter in wärmere Gefilde.

Was ist eine biologische Uhr?

Der rhythmische Ablauf aller Lebensvorgänge ist eine Eigenschaft, die allen Bewohnern unseres Planeten innewohnt. Zum Beispiel leuchten marine einzellige Flagellaten nachts. Warum sie das tun, ist nicht bekannt. Aber tagsüber leuchten sie nicht. Flagellaten haben diese Eigenschaft im Laufe der Evolution erhalten.

Jeder lebende Organismus auf der Erde – sowohl Pflanzen als auch Tiere – hat eine innere Uhr. Sie bestimmen die Lebensfrequenz, die an die Tagesdauer der Erde gebunden ist. Diese biologische Uhr passt ihren Lauf an die Häufigkeit des Tag-Nacht-Wechsels an, sie ist unabhängig von Temperaturänderungen. Zusätzlich zu den täglichen Zyklen gibt es saisonale (jährliche) und Mondperioden.

Die biologische Uhr ist bis zu einem gewissen Grad ein bedingtes Konzept, das die Fähigkeit lebender Organismen impliziert, durch die Zeit zu navigieren. Diese Eigenschaft ist ihnen auf genetischer Ebene inhärent und wird vererbt.

Untersuchung des Mechanismus der biologischen Uhr

Der Rhythmus der Lebensprozesse lebender Organismen wurde lange Zeit durch den Rhythmus der Veränderungen der Umweltbedingungen erklärt: Beleuchtung, Feuchtigkeit, Temperatur, Luftdruck und sogar die Intensität der kosmischen Strahlung. Einfache Experimente haben jedoch gezeigt, dass die biologische Uhr unabhängig von Änderungen der äußeren Bedingungen funktioniert.

Heute weiß man, dass sie in jeder Zelle sind. In komplexen Organismen bilden Uhren ein komplexes hierarchisches System. Dies ist für das Funktionieren als Ganzes notwendig. Wenn irgendwelche Organe und Gewebe nicht rechtzeitig koordiniert werden, entstehen verschiedene Arten von Krankheiten. Die innere Uhr ist endogen, das heißt, sie hat einen inneren Charakter und wird durch Signale von außen reguliert. Was wissen wir noch?

Die biologische Uhr wird vererbt. In den letzten Jahren wurden Beweise für diese Tatsache gefunden. Zellen haben Uhrengene. Sie unterliegen der Mutation und der natürlichen Selektion. Dies ist notwendig, um die Lebensvorgänge mit der täglichen Rotation der Erde zu koordinieren. Da in verschiedenen Breitengraden das Verhältnis von Tag- und Nachtlänge im Jahresverlauf nicht gleich ist, werden auch Uhren benötigt, die sich an den Wechsel der Jahreszeiten anpassen. Sie müssen berücksichtigen, ob sich Tag und Nacht addieren oder verringern. Auf andere Weise ist es unmöglich, zwischen Frühling und Herbst zu unterscheiden.

Durch die Untersuchung der biologischen Uhr von Pflanzen haben Wissenschaftler den Mechanismus ihrer Anpassung an Veränderungen der Tageslänge herausgefunden. Dies geschieht unter Beteiligung spezieller Phytochrom-Regulatoren. Wie funktioniert dieser Mechanismus? Das Phytochrom-Enzym existiert in zwei Formen, die je nach Tageszeit von einer zur anderen wechseln. Dies führt zu einer Uhr, die durch externe Signale gesteuert wird. Alle Prozesse in Pflanzen - Wachstum, Blüte - hängen von der Konzentration des Phytochrom-Enzyms ab.

Der Mechanismus der intrazellulären Uhr ist noch nicht vollständig verstanden, aber der größte Teil des Weges ist abgedeckt.

Zirkadiane Rhythmen im menschlichen Körper

Periodische Änderungen der Intensität biologischer Prozesse sind mit dem Wechsel von Tag und Nacht verbunden. Diese Rhythmen werden circadian oder circadian genannt. Ihre Frequenz beträgt etwa 24 Stunden. Obwohl zirkadiane Rhythmen mit Prozessen außerhalb des Körpers verbunden sind, sind sie endogenen Ursprungs.

Ein Mensch hat keine Organe und physiologischen Funktionen, die nicht den täglichen Zyklen unterliegen würden. Heute gibt es mehr als 300 von ihnen.

Die biologische Uhr des Menschen regelt im Tagesrhythmus folgende Prozesse:

Herzfrequenz und Atmung;

Der Sauerstoffverbrauch des Körpers;

Darmperistaltik;

Die Intensität der Arbeit der Drüsen;

Abwechselndes Schlafen und Ruhen.

Dies sind nur die wichtigsten Manifestationen.

Die Rhythmik physiologischer Funktionen findet auf allen Ebenen statt – von Veränderungen innerhalb der Zelle bis hin zu Reaktionen auf der Ebene des Organismus. Jüngste Experimente haben gezeigt, dass circadiane Rhythmen auf endogenen, sich selbst erhaltenden Prozessen beruhen. Die biologische Uhr des Menschen ist so eingestellt, dass sie alle 24 Stunden schwankt. Sie sind mit Veränderungen in der Umwelt verbunden. Mit einigen dieser Veränderungen ist der Lauf der biologischen Uhr synchronisiert. Die charakteristischsten von ihnen sind der Tag-Nacht-Wechsel und die täglichen Temperaturschwankungen.

Es wird angenommen, dass sich die Hauptuhr in höheren Organismen im Gehirn im Nucleus suprachiasmaticus des Thalamus befindet. Nervenfasern vom Sehnerv führen dorthin, und mit dem Blut wird unter anderem das von der Zirbeldrüse produzierte Hormon Melatonin eingebracht. Dies ist ein Organ, das einst das dritte Auge der alten Reptilien war und die Funktionen zur Regulierung des circadianen Rhythmus beibehalten hat.

Biologische Uhr der Organe

Alle physiologischen Prozesse im menschlichen Körper laufen mit einer gewissen Zyklizität ab. Änderungen der Temperatur, des Drucks, der Blutzuckerkonzentration.

Menschliche Organe unterliegen dem Tagesrhythmus. Im Laufe von 24 Stunden durchlaufen ihre Funktionen abwechselnd Höhen und Tiefen. Das heißt, immer zur gleichen Zeit arbeitet der Körper für 2 Stunden besonders effizient, danach geht er in eine Entspannungsphase. Zu dieser Zeit ruht und erholt sich der Körper. Auch diese Phase dauert 2 Stunden.

Beispielsweise fällt die Phase der steigenden Aktivität des Magens auf den Zeitraum von 7 bis 9 Stunden, gefolgt von einem Rückgang von 9 bis 11. Milz und Bauchspeicheldrüse sind von 9 bis 11 Uhr aktiv und ruhen von 11 bis 13 Uhr. Im Herzen fallen diese Perioden auf 11–13 Stunden und 13–15 Uhr. In der Blase ist die Aktivitätsphase von 15 bis 17, Ruhe und Erholung - von 17 bis 19.

Die biologische Uhr der Organe ist einer jener Mechanismen, die es den Bewohnern der Erde ermöglicht haben, sich über Millionen von Jahren der Evolution an den Tagesrhythmus anzupassen. Doch die vom Menschen geschaffene Zivilisation zerstört diesen Rhythmus stetig. Studien zeigen, dass es leicht ist, die biologische Uhr des Körpers aus dem Gleichgewicht zu bringen. Alles, was es braucht, ist eine radikale Ernährungsumstellung. Beginnen Sie zum Beispiel mitten in der Nacht mit dem Essen. Daher ist eine strenge Diät ein grundlegendes Prinzip. Es ist besonders wichtig, es von der frühen Kindheit an zu beobachten, wenn die biologische Uhr des menschlichen Körpers „aufzieht“. Die Lebenserwartung hängt direkt davon ab.

Chronogerontologie

Dies ist eine neue, kürzlich entstandene wissenschaftliche Disziplin, die altersbedingte Veränderungen in biologischen Rhythmen untersucht, die im menschlichen Körper auftreten. Die Chronogerontologie entstand an der Schnittstelle zweier Wissenschaften – der Chronobiologie und der Gerontologie.

Einer der Forschungsgegenstände ist die Funktionsweise der sogenannten "großen biologischen Uhr". Dieser Begriff wurde erstmals von dem herausragenden Wissenschaftler V. M. Dilman eingeführt.

„Große biologische Uhr“ ist ein ziemlich willkürlicher Begriff. Vielmehr ist es ein Modell der im Körper ablaufenden Alterungsprozesse. Es vermittelt ein Verständnis für den Zusammenhang zwischen dem Lebensstil eines Menschen, seiner Esssucht und dem tatsächlichen biologischen Alter. Diese Uhr zählt die Lebensdauer herunter. Sie erfassen die Anhäufung von Veränderungen im menschlichen Körper von der Geburt bis zum Tod.

Der Gang der großen biologischen Uhr ist ungleichmäßig. Sie eilen entweder oder hinken hinterher. Viele Faktoren beeinflussen ihren Verlauf. Sie verkürzen oder verlängern das Leben.

Das Funktionsprinzip einer großen biologischen Uhr besteht darin, dass sie keine Zeitintervalle misst. Sie messen den Rhythmus von Prozessen bzw. deren Verlust mit dem Alter.

Forschung in diese Richtung kann zur Lösung des Hauptproblems der Medizin beitragen - der Beseitigung von Alterskrankheiten, die heute das Haupthindernis für das Erreichen der Artengrenze des menschlichen Lebens darstellen. Jetzt wird diese Zahl auf 120 Jahre geschätzt.

Traum

Die inneren Rhythmen des Körpers regulieren alle Lebensvorgänge. Der Zeitpunkt des Einschlafens und Aufwachens, die Schlafdauer – das „dritte Auge“ – der Thalamus, ist für alles verantwortlich. Es ist erwiesen, dass dieser Teil des Gehirns für die Produktion von Melatonin verantwortlich ist, einem Hormon, das den menschlichen Biorhythmus reguliert. Seine Höhe unterliegt dem Tagesrhythmus und wird durch die Beleuchtung der Netzhaut reguliert. Mit einer Änderung der Intensität des Lichtflusses steigt oder sinkt der Melatoninspiegel.

Der Schlafmechanismus ist sehr empfindlich und anfällig. Die Verletzung des Wechsels von Schlaf und Wachzustand, der dem Menschen von Natur aus innewohnt, verursacht ernsthafte Gesundheitsschäden. Langfristige Schichtarbeit mit Nachtarbeit ist beispielsweise mit einem höheren Risiko für Krankheiten wie Typ-2-Diabetes, Herzinfarkt und Krebs verbunden.

In einem Traum entspannt sich eine Person vollständig. Alle Organe ruhen, nur das Gehirn arbeitet weiter und systematisiert die tagsüber erhaltenen Informationen.

Reduzierte Schlafdauer

Die Zivilisation nimmt ihre eigenen Anpassungen an das Leben vor. Durch die Untersuchung der biologischen Schlafuhr haben Wissenschaftler herausgefunden, dass ein moderner Mensch 1,5 Stunden weniger schläft als Menschen im 19. Jahrhundert. Welche Gefahr besteht in der Verkürzung der Nachtruhe?

Die Verletzung des natürlichen Rhythmus des abwechselnden Schlafens und Wachens führt zu Ausfällen und Funktionsstörungen der lebenswichtigen Systeme des menschlichen Körpers: Immunsystem, Herz-Kreislauf, Hormonsystem. Schlafmangel führt zu Übergewicht, beeinträchtigt das Sehvermögen. Eine Person beginnt sich in den Augen unwohl zu fühlen, die Klarheit des Bildes ist gestört und es besteht die Gefahr, eine schwere Krankheit zu entwickeln - Glaukom.

Schlafmangel provoziert Störungen im endokrinen System des Menschen und erhöht dadurch das Risiko einer schweren Krankheit - Diabetes mellitus.

Die Forscher fanden ein interessantes Muster: Die Lebenserwartung ist länger bei Menschen, die zwischen 6,5 und 7,5 Stunden schlafen. Sowohl die Verringerung als auch die Verlängerung der Schlafzeit führen zu einer Verringerung der Lebenserwartung.

Biologische Uhr und Frauengesundheit

Viele Studien wurden diesem Problem gewidmet. Die biologische Uhr einer Frau ist die Fähigkeit ihres Körpers, Nachkommen zu produzieren. Es gibt noch einen anderen Begriff - Fruchtbarkeit. Es geht um die für die Geburt von Kindern günstige Altersgrenze.

Vor einigen Jahrzehnten zeigte die Uhr eine Markierung von dreißig Jahren an. Es wurde angenommen, dass die Selbstverwirklichung als Mutter für das schöne Geschlecht nach diesem Alter mit einem Risiko für die Gesundheit der Frau und ihres ungeborenen Kindes verbunden war.

Jetzt hat sich die Situation geändert. Signifikant – um das 2,5-fache – stieg die Zahl der Frauen, die im Alter von 30 bis 39 Jahren zum ersten Mal ein Kind zeugten, und diejenigen, die dies nach 40 taten, um 50 %.

Dennoch halten Experten das Alter von 20-24 Jahren für ein günstiges Alter für die Mutterschaft. Oft siegt der Wunsch nach einer Ausbildung, sich im Berufsfeld zu verwirklichen. Nur wenige Frauen übernehmen in diesem Alter Verantwortung für die Erziehung eines Babys. Die sexuelle Reife ist der emotionalen Reife 10 Jahre voraus. Daher neigen die meisten Experten zu der Annahme, dass für eine moderne Frau der optimale Zeitpunkt für die Geburt eines Kindes 35 Jahre beträgt. Heute gehören sie nicht mehr zur sogenannten Risikogruppe.

Biologische Uhr und Medizin

Die Reaktion des menschlichen Körpers auf verschiedene Einflüsse hängt von der Phase des circadianen Rhythmus ab. Daher spielen biologische Rhythmen in der Medizin eine wichtige Rolle, insbesondere bei der Diagnose und Behandlung vieler Krankheiten. Die Wirkung von Medikamenten hängt also von der Phase des circadianen Biorhythmus ab. Beispielsweise zeigt sich bei der Behandlung von Zähnen die analgetische Wirkung maximal von 12 bis 18 Stunden.

Die Änderung der Empfindlichkeit des menschlichen Körpers gegenüber Arzneimitteln wird von der Chronopharmakologie untersucht. Basierend auf Informationen über den täglichen Biorhythmus werden die wirksamsten medikamentösen Therapien entwickelt.

Beispielsweise erfordern rein individuelle Schwankungen der Blutdruckwerte die Berücksichtigung dieses Faktors bei der Einnahme von Medikamenten zur Behandlung von Bluthochdruck, Ischämie. Um eine Krise zu vermeiden, sollten Risikopersonen daher Medikamente abends einnehmen, wenn der Körper am anfälligsten ist.

Neben der Tatsache, dass der Biorhythmus des menschlichen Körpers die Wirkung von Medikamenten beeinflusst, können Rhythmusstörungen die Ursache für verschiedene Krankheiten sein. Sie gehören zu den sogenannten dynamischen Beschwerden.

Desynchronose und ihre Vorbeugung

Tageslicht ist für die menschliche Gesundheit von großer Bedeutung. Es ist das Sonnenlicht, das für eine natürliche Synchronisation der Biorhythmen sorgt. Wenn die Beleuchtung nicht ausreicht, wie es im Winter der Fall ist, kommt es zu einem Ausfall. Es kann die Ursache vieler Krankheiten sein. Psychische (depressive Zustände) und körperliche (Abnahme der allgemeinen Immunität, Schwäche usw.) entwickeln sich. Die Ursache dieser Störungen liegt in der Desynchronose.

Desynchronose tritt auf, wenn die biologische Uhr des menschlichen Körpers versagt. Die Gründe können unterschiedlich sein. Desynchronose tritt auf, wenn die Zeitzone über einen längeren Zeitraum geändert wird, während der Anpassungsphase während des Übergangs zur Winter- (Sommer-) Zeit, während der Schichtarbeit, Alkoholabhängigkeit, Essstörungen. Dies äußert sich in Schlafstörungen, Migräneanfällen, verminderter Aufmerksamkeit und Konzentration. Als Folge können Apathie und Depressionen auftreten. Ältere Menschen sind schwieriger anzupassen, sie brauchen dafür mehr Zeit.

Zur Verhinderung von Desynchronose, der Korrektur von Körperrhythmen, werden Substanzen verwendet, die die Phasen biologischer Rhythmen beeinflussen können. Sie werden Chronobiotika genannt. Sie kommen in Heilpflanzen vor.

Die biologische Uhr lässt sich gut mit Hilfe von Musik korrigieren. Es hilft, die Produktivität bei monotonen Arbeiten zu steigern. Mit Hilfe von Musik werden auch Schlafstörungen und neuropsychiatrische Erkrankungen behandelt.

Rhythmus in allem ist der Weg zur Verbesserung der Lebensqualität.

Die praktische Bedeutung der Biorhythmologie

Die biologische Uhr ist Gegenstand ernsthafter wissenschaftlicher Forschung. Ihre Kunden sind viele Branchen der Wirtschaft. Die Ergebnisse der Untersuchung der biologischen Rhythmen lebender Organismen werden erfolgreich in der Praxis angewendet.

Das Wissen um die Lebensrhythmen von Haustieren und Kulturpflanzen hilft, die Effizienz der landwirtschaftlichen Produktion zu steigern. Dieses Wissen wird von Jägern und Fischern genutzt.

Tägliche Schwankungen im Körper physiologischer Prozesse werden von der medizinischen Wissenschaft berücksichtigt. Die Wirksamkeit der Einnahme von Medikamenten, chirurgischen Eingriffen, der Durchführung medizinischer Eingriffe und Manipulationen hängt direkt von der biologischen Uhr der Organe und Systeme ab.

Die Errungenschaften der Biorhythmologie werden seit langem zur Organisation des Arbeits- und Ruheregimes von Flugzeugbesatzungen genutzt. Ihre Arbeit besteht darin, mehrere Zeitzonen in einem Flug zu durchqueren. Die Eliminierung der nachteiligen Wirkung dieses Faktors ist von großer Bedeutung für die Aufrechterhaltung der Gesundheit der Flugzeugbesatzungen einer Fluggesellschaft.

Auf die Errungenschaften der Biorhythmologie in der Weltraummedizin kann man gerade bei der Vorbereitung von Langzeitflügen nur schwer verzichten. Weitreichende grandiose Pläne zur Errichtung menschlicher Siedlungen auf dem Mars werden offenbar nicht auskommen, ohne die Merkmale der Funktionsweise der menschlichen biologischen Uhr unter den Bedingungen dieses Planeten zu untersuchen.

Marina Tschernyschewa

Zeitliche Struktur von Biosystemen und biologische Zeit

Staatliche Universität Sankt-Petersburg

M. P. Chernysheva

ZEITLICHE STRUKTUR von Biosystemen und biologische ZEIT

Super Verlag

Einführung

Die Natur der Zeit ist eines der globalen Probleme, auf das die Wissenschaft im Laufe ihrer Geschichte immer wieder zurückgekommen ist. Die Entwicklung der Ideen über die Zeit von der Antike bis zum 20. Jahrhundert wird in dem klassischen Werk von J. Whitrow „The Natural Philosophy of Time“ (1964), in den Monographien von M. I. Elkin (1985), P. P. Gaidenko (2006) und andere Autoren. Seit dem 20. Jahrhundert werden die philosophischen Aspekte dieses Problems unweigerlich mit naturwissenschaftlichen Lösungsansätzen in Verbindung gebracht (Schrödinger, 2002; Chizhevsky, 1973; Winfrey, 1986; Kozyrev, 1963, 1985, 1991; Prigogine, 2002; und andere). . In den Werken herausragender einheimischer Forscher finden wir Ideen, die ganze Trends in der Wissenschaft der Zeit hervorgebracht haben. So legte I. M. Sechenov den Grundstein für die Erforschung des Einflusses körperlicher Aktivität auf die subjektive Zeit einer Person. IP Pavlov, der den Zeitreflex als Erster beschrieb, erklärte tatsächlich die Fähigkeit des Gehirns, sich Zeitintervalle zu merken. NP Perna (1925), ein Mitarbeiter der Abteilung für Physiologie der Petrograder Universität, war der erste, der die Rhythmen einer Reihe menschlicher physiologischer Prozesse beschrieb. D. I. Mendeleev, der die Bewegung einer Blume nach einer Änderung des Sonnenstands beschrieb, zeigte definitiv das Vorhandensein eines zirkadianen (zirkadianen) Rhythmus der Pflanzenbewegungen, dessen hormoneller Mechanismus später beschrieben wurde (V. N. Polevoy, 1982). In den Arbeiten von A. A. Ukhtomsky lässt sich die Vorstellung von der Bedeutung des Zeitfaktors bei der Arbeit des Nervensystems und insbesondere bei der Bildung der Dominante nachvollziehen (Ukhtomsky, 1966; Sokolova, 2000). Einer der Genies der russischen Renaissance zu Beginn des 20. Jahrhunderts, V. I. Vernadsky, führte nicht nur die für verschiedene Systeme (geologische, historische, biologische, soziale) spezifische Zeitrubrikierung ein, sondern begründete auch die Idee der biologischen Zeit als das wichtigste und primäre, was ihm aufgrund der Fähigkeit von Biosystemen, sich zu bewegen und zu reproduzieren, einen „kosmischen Status“ verleiht (Vernadsky, 1989). Dasselbe Merkmal lebender Organismen wurde von E. Schrödinger (2002) betont.

Neben multidisziplinären Ansätzen zur Lösung des Problems der Natur der Zeit (Aksenov 2000; Vakulenko et al. ; Khasanov, 2011; Churakov, 2012; Shikhobalov, 2008 usw.) wurde seit der zweiten Hälfte des 20 Jahrhundert widmet sich der Natur der biologischen Zeit (Aschoff, 1960; Winfrey, 1990; Pittendrih, 1984; Alpatov, 2000; Romanov, 2000; Olovnikov, 1973, 2009; Skulachev, 1995; Zaguskin, 2004, 2007 usw.) . Erfolge in Physik, Chemie, Mathematik und Biologie prägten die Entwicklung einer Vielzahl neuer Forschungsmethoden, die es ermöglichten, Uhrgen-Proteine ​​zu entdecken, die den Mechanismus des zirkadianen Rhythmus für viele Körperfunktionen bilden. Die Bedeutung der Aktivität von Uhrenproteinen und des Uhrenoszillators für die Gesundheit und die Anpassung des Menschen an das Raum-Zeit-Kontinuum der Umwelt bestimmte den entsprechenden thematischen Schwerpunkt der meisten Arbeiten moderner in- und ausländischer Forscher. In der heimischen Biologie und Medizin hat der „Sturm“ der zellulären und molekularen Mechanismen der biologischen Zeit zu herausragenden Entdeckungen geführt: die Entstehung der Telomer-Redusom-Theorie der Lebensspannenkontrolle (Olovnikov, 1973, 2009) und die Idee der die Rolle der Mitochondrien im Alterungsprozess (Skulachev, 1995), sowie die Entwicklung gerontologischer Aspekte der Rolle von Zirbeldrüsen- und Thymushormonen (Anisimov, 2010; Khavinson et al., 2011; Kvetnoy et al., 2011) . In den Arbeiten ausländischer Forscher wurden die Funktionen einzelner Uhrenproteine, die Bedingungen für die Bildung eines Uhrenoszillators und Rhythmen mit unterschiedlichen zeitlichen Parametern identifiziert (siehe Golombek et al., 2014) und Ideen zu Synchronisationssystemen von Uhrenoszillatoren auf verschiedenen strukturellen Ebenen des Körpers entwickelt wurden. Ein wachsendes Verständnis der Besonderheiten von Zell-, Gewebe-, Organ- und Systemgeneratoren zeitlicher Prozesse bestimmt die beginnende Rückkehr ausländischer Autoren zum „Systemdenken“ im Sinne des Zeitproblems (Blum et al., 2012; Mohawk et al., 2012). Beachten Sie, dass russische Forscher immer auf den systematischen Ansatz zur Untersuchung dieses Problems geachtet haben (Chernigovskii, 1985; Barannikova et al., 2003; Kulaev, 2006; Yanvareva et al., 2005; Zhuravlev und Safonova, 2012 usw.) . Neben offensichtlichen Erfolgen bei der Untersuchung biologischer Objekte, die für den „Lauf der Zeit“ (der Begriff von N.A. Kozyrev) empfindlich sind, bleiben Fragen zur zeitlichen Struktur lebender Organismen, der Beziehung zwischen zellulären und molekularen und System-Timern, Zeitsensoren schwach entwickelt , und die Frage nach dem Wesen der Zeit ist noch offen. Nach Meinung des Autors ermöglicht uns eine breite Palette von Studien zu Biosystemen, die bis heute weltweit durchgeführt wurden, bestimmte Lösungen für die oben genannten Probleme vorzuschlagen.

biologische Zeit

„Die „Natur“ der Zeit zu verstehen bedeutet, auf ihren natürlichen Bezugspunkt hinzuweisen, d. h. den Prozess, das Phänomen, den „Träger“ in der materiellen Welt, dessen Eigenschaften identifiziert werden können oder mit den Eigenschaften korrespondieren, die dem Phänomen der Zeit zugeschrieben werden. ”

A.P. Levich, 2000.

1.1. Phänomen des Lebens

Die Aussage von Alexander Petrovich Levich im Epigraph scheint im Lichte der Ideen von G. Leibniz und N.A. völlig fair zu sein. Kozyrev über die Energienatur der Zeit und ihre "aktiven Eigenschaften". In Analogie zur Geschichte der Entdeckung eines Elektrons durch eine Immersionsspur in einer Nebelkammer können biologische Prozesse, die eine Reihe von zeitlichen Parametern haben und daher im Wesentlichen temporäre Prozesse sind, durchaus „Referenten“ der Zeit sein und widerspiegeln seine Wirkung. Um die "Natur" der Zeit in Biosystemen zu verstehen, ist es wichtig, die Faktoren zu analysieren, die die Besonderheiten lebender Organismen im Vergleich zu inerten Systemen bestimmen.

Das Phänomen des Lebens und die Unterschiede zwischen einem lebenden Organismus und inerten Systemen haben zu allen Zeiten die Aufmerksamkeit von Philosophen und Vertretern der Naturwissenschaften auf sich gezogen (Aristoteles, 1937; Strakhov, 2008; Vernadsky, 1989; Ukhtomsky, 1966; Schrödinger, 2002, und viele andere). Es ist offensichtlich, dass die Allgemeinheit der grundlegenden Naturgesetze die Besonderheiten ihrer Manifestation in den Bedingungen der Spezifika eines Biosystems, inaktiver natürlicher oder künstlicher Systeme nicht ausschließt. Dazu gehören zunächst die Gesetze der Thermodynamik, die für jedes System die Möglichkeit und Dauer des Betriebs sowie die Lebensdauer (Lebensdauer) bestimmen. Viele Forscher erkennen die Gültigkeit der Gesetze der Thermodynamik für alle Objekte des Universums an und stellen die spezifischen Manifestationen des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik für lebende Organismen fest (Schrödinger, 2002; Prigogine, 2002 usw.). Darunter ist vor allem die Unmöglichkeit des "thermischen Todes" für lebende Organismen aufgrund des Wunsches von Biosystemen, das Entropieniveau zu stabilisieren (Vernadsky, 1989; Prigogine, 2002; Prigozhin, Stengers, 2000 usw.).

Das Leben von Biosystemen basiert auf einer Vielzahl von Prozessen, die chemische, mechanische, elektrische, Licht- und andere Energiearten verwenden. Bekanntlich findet während der Umsetzung verschiedener Funktionen (Arbeit) in jedem System eine teilweise Umwandlung der einen oder anderen Energie in Wärmeenergie statt, die durch Wärmeabgabe an die Umgebung verloren gehen oder teilweise verzögert werden kann, wodurch das Ausmaß des Chaos bestimmt wird ( Entropie) in den Strukturen des Körpers. Für lebende Organismen gelten auch andere bekannte Definitionen der Entropie: als Maß für den Grad unstrukturierter Energieflüsse und als Maß für die thermodynamische Möglichkeit eines bestimmten Zustands oder Prozesses. Die Vielfalt der möglichen Definitionen der Entropie für ein Biosystem unterstreicht die Vielfalt seiner Regulationsmöglichkeiten.