Nykyaikainen käsitys biologisesta ajasta tulee biologisten järjestelmien oikean ajan tunnistamisesta. Tämä aika ilmenee elimistön osien ajan, yksilön ajan, sukupolvenvaihdoksen ajan ilman elämänmuotoa muuttamatta ja elämänmuotojen vaihtumisaikana samanaikaisesti sukupolvien vaihdon kanssa (evoluutioaika) . Suhteellisen autonomian omaavaa biologista aikaa, ensisijaisesti yksilön aikaa, mitataan sen omalla kellolla, jotka ovat erilaisia ​​​​rytmisä prosesseja, joita esiintyy solunvälisissä rakenteissa, soluissa, kudoksissa, elimissä ja fysiologisissa järjestelmissä. Korreloivat oman aikansa maailmanaikaan (ulkomaailman fyysiseen aikaan) elävät järjestelmät heijastavat jälkimmäistä omassa aikarakenteessaan. Mutta koska ei ole puhdasta, tyhjää aikaa, vaan on materiaaliprosessien keston aika, niin ulkoisen (maailman) ja sisäisen ajan suhde on ulkoisten ja sisäisten prosessien keston suhde.

Aineen olemassaolon muotona aika reifioitava ("objektoitu") samanaikaisesti erilaisissa aineellisissa prosesseissa, ja elävät järjestelmät heijastavat ulkoista, maailman aikaa siinä määrin kuin niiden sisäiset ja elämän (aineenvaihdunta, fysiologiset) prosessit heijastavat prosesseja. ulkomaailmasta.. Toisaalta sisäinen, biologinen aika on autonominen siinä määrin kuin tietyn elävän järjestelmän elämänprosessit ovat autonomisia. Koska elävä järjestelmä on erottamattomasti yhteydessä ulkoiseen maailmaan (ympäristöön), toimien "organismi-ympäristö" -järjestelmän elementtinä, se ei liukene tähän ympäristöön, vaan säilyttää eristyneisyytensä ympäristöstä, vastustaa sitä. Ympäristön tuotteena elävä järjestelmä on tämän ympäristön toiseus, sen valikoivasti kertynyt historia. Siksi organismin vastustus ympäristöön ei ole absoluuttista, vaan suhteellista, ja yhteisyyden säilyminen perustavanlaatuisessa, pääasiassa. Ajan virran peruslait ovat samat ulkomaailmalle ja eläville järjestelmille. Näiden lakien ilmenemismuodoilla elävissä järjestelmissä on kuitenkin tiettyjä erityispiirteitä. Ympäristöstä erotetun ja sen synnyttämänä järjestäytyneen aineen hyytymänä elävä järjestelmä säilyttää eristyneisyytensä ympäristöstä, laadullisen varmuutensa - huolimatta ympäristön "hyökkäyksestä", jota se (elävä järjestelmä) vastustaa syystä. erityisesti se, että aika elävässä järjestelmässä virtaa eri tavalla kuin ulkomaailmassa (jos näin ei olisi, elävä järjestelmä hajoaisi välittömästi ulkomaailmaan).

Nopeasti virtaavat sisäiset elämänprosessit edustavat ulkomaailman hitaasti virtaavien prosessien tiivistynyttä toisellisuutta (ja näyttöä).

Elävän järjestelmän hetkellinen reflektiivinen akti, joka on tavallaan kertynyttä aikaa, kaikissa vaiheissa - sisäänkäynnissä, keskeisissä linkeissä, ulostulossa - ilmentää menneisyyden, nykyisyyden ja tulevaisuuden dialektista erottamatonta yhtenäisyyttä. Hetkellisen reflektoinnin todellinen sisältö ei ole vain vastaus ulkoiseen vaikutukseen, vaan menneisyyden pohjalle rakennettu vastaus-ennuste, joka välttämättä ennakoi tulevaa ja tuo sen nykyhetkeen.

Organismi on vain suhteellisen itsenäinen; viime kädessä organismi on osa "ympäristö-organismi" -järjestelmää. Siksi sen heijastava aktiivisuus on pohjimmiltaan "ympäristö-organismi" -järjestelmän itseheijastusta. Personoimalla tämän järjestelmän aktiivisen periaatteen, organismi määrää liikkeensä ja kehityksensä ennalta toiminnallaan. Keho sai evoluution aikana erikoistuneen heijastuslaitteen - hermoston. Varmistamalla kehon osien integroitumisen yhdeksi kokonaisuudeksi hermosto varmistaa samalla näiden osien (ja koko kehon) tehokkaan käytön ylempien osastojensa reflektointiin perustuvan toiminnan organisoinnissa. . Vaikka evoluutiossa syntynyt erikoistunut heijastuslaitteisto - hermosto - alistaa edelleen perustansa, kehon organisoitumisen, hermosto säilyttää ja parantaa heijastustoiminnassaan biologisen heijastuksen pää- ja alkuominaisuutta - sen suunnattua ennakoivaa luonnetta. Reflektorin aktiivisuus piilee siinä, että kaikki, myös hyvin organisoidut elävät järjestelmät, joilla on hermosto, tuovat reflektointiin jotain omaa. Tämä "oma" on juuri tarpeen ohjaama edistys.

Abstrakti *

440 hieroa.

Johdanto

biologinen aika

Katkelma teoksesta tarkistettavaksi

Tärkein organismin rytmiin vaikuttava ulkoinen tekijä on valojaksoisuus. Korkeammissa eläimissä oletetaan, että biologisten rytmien fotoperiodiseen säätelyyn on kaksi tapaa: näköelinten kautta ja edelleen kehon motorisen toiminnan rytmin ja aistin ulkopuolisen valon havaitsemisen kautta. Biologisten rytmien endogeenisen säätelyn käsitteitä on useita: geneettinen säätely, solukalvojen säätely. Useimmat tiedemiehet ovat taipuvaisia ​​näkemään rytmien polygeenisen hallinnan. Tiedetään, että ei vain ydin, vaan myös solun sytoplasma osallistuu biologisten rytmien säätelyyn.
Rytmisissä prosesseissa keskeinen paikka on vuorokausirytmi, joka on kehon kannalta tärkein. Vuorokausirytmin käsitteen esitteli vuonna 1959 Halberg. Vuorokausirytmi on vuorokausirytmin muunnos 24 tunnin ajanjaksolla, etenee vakioolosuhteissa ja kuuluu vapaasti virtaaviin rytmiin. Nämä ovat rytmejä, joiden ajanjakso ei ole ulkoisten olosuhteiden määräämä. Ne ovat synnynnäisiä, endogeenisiä, ts. johtuen itse organismin ominaisuuksista. Vuorokausirytmin jakso kestää kasveilla 23-28 tuntia ja eläimillä 23-25 ​​tuntia. Koska organismit ovat yleensä ympäristössä, jonka olosuhteet muuttuvat syklisesti, näiden muutosten seurauksena organismien rytmit venyvät ja muuttuvat päivällisiksi.
Vuorokausirytmejä löytyy kaikilta eläinkunnan edustajilta ja organisaation kaikilla tasoilla - solupaineesta ihmissuhteisiin. Lukuisat eläinkokeet ovat osoittaneet motorisen toiminnan, kehon ja ihon lämpötilan, pulssin ja hengitystiheyden, verenpaineen ja diureesin esiintymisen vuorokausirytmeillä. Erilaisten aineiden pitoisuudet kudoksissa ja elimissä, esimerkiksi veren glukoosi, natrium ja kalium, veren plasma ja seerumi, kasvuhormonit jne., osoittautuivat vuorokausivaihteluille. hematologiset indikaattorit, hermoston, lihasten, sydän- ja verisuonijärjestelmän, hengityselinten ja ruoansulatusjärjestelmän indikaattorit. Tässä rytmissä kymmenien aineiden sisältö ja aktiivisuus kehon eri kudoksissa ja elimissä, veressä, virtsassa, hiessä, syljessä, aineenvaihduntaprosessien intensiteetti, solujen, kudosten ja elinten energia- ja plastinen tarjonta. Elimistön herkkyys erilaisille ympäristötekijöille ja toiminnallisten kuormitusten sietokyky on alisteinen samalle vuorokausirytmille. Kaikkiaan ihmisistä on tähän mennessä tunnistettu noin 500 vuorokausirytmin omaavaa toimintoa ja prosessia.
Kehon biorytmit - päivittäin, kuukausittain, vuosittain - ovat käytännössä pysyneet muuttumattomina primitiivisistä ajoista lähtien eivätkä pysty pysymään nykyajan elämän rytmeissä. Jokainen ihminen päivän aikana seurasi selkeästi tärkeimpien elämänjärjestelmien huiput ja taantumat. Tärkeimmät biorytmit voidaan tallentaa kronogrammeihin. Niiden tärkeimmät indikaattorit ovat kehon lämpötila, pulssi, hengitystiheys levossa ja muut indikaattorit, jotka voidaan määrittää vain asiantuntijoiden avulla. Normaalin yksilöllisen kronogrammin tunteminen mahdollistaa taudin vaarojen tunnistamisen, toiminnan organisoinnin kehon kykyjen mukaisesti ja sen työskentelyn häiriöiden välttämisen.
Raskainta työtä tulee tehdä niinä aikoina, jolloin kehon pääjärjestelmät toimivat maksimaalisella teholla. Jos henkilö on "kyyhkynen", työkyvyn huippu osuu kello kolmelle iltapäivällä. Jos "lark" - niin kehon suurimman toiminnan aika osuu keskipäivällä. "Pöllöjä" suositellaan suorittamaan intensiivisintä työtä klo 17-18.
Auringon 11 vuoden syklin vaikutuksesta maapallon biosfääriin on puhuttu paljon. Mutta kaikki eivät ole tietoisia läheisestä suhteesta, joka vallitsee auringon syklin vaiheen ja nuorten antropometristen tietojen välillä. Kiovan tutkijat suorittivat tilastollisen analyysin rekrytointiasemille saapuneiden nuorten miesten painon ja pituuden indikaattoreista. Osoittautuu, että kiihtyvyys on hyvin riippuvainen auringon syklistä: nousutrendiä moduloivat aallot, jotka ovat synkronisia Auringon magneettikentän "napaisuuden vaihtumisajan" kanssa (ja tämä on kaksinkertainen 11 vuoden sykli, eli 22 vuotta) . Muuten, Auringon toiminnassa on paljastunut myös pidempiä ajanjaksoja, jotka kattavat useita vuosisatoja.
Käytännössä suurta merkitystä on myös muiden monipäiväisten (lähes kuukausittaisten, vuosittaisten jne.) rytmien tutkiminen, joiden aikaindikaattorina ovat sellaiset jaksolliset muutokset luonnossa, kuten vuodenaikojen vaihtuvuus, kuun syklit jne.3
1.2 Biorytmien vaikutus ihmiseen
Biologisten perusrytmien ymmärtämisen jälkeen voidaan tarkastella biologisten rytmien vaikutusta ihmisen työkykyyn.
Lähes vuotuisia (circannual) rytmejä kutsutaan vuodenaikojen vaihtelua vastaaviksi eli vuosittaisiksi tai kausittaisiksi, kun otetaan huomioon, että nämä rytmit, kuten vuorokausirytmit, eivät eroa jäykän jakson stabiiliuden suhteen. Nämä rytmit johtuvat Maan pyörimisestä Auringon ympäri. Vuodenaikojen rytmit muodostuivat luonnollisen valinnan aikana ja juurtuivat kehon luonnollisiin rakenteisiin. Kevät on melko vaikeaa aikaa vuodesta, itsemurhia tehdään enemmän keväällä, masennus on yleisempää ihmisillä, joilla on epätasapainoinen psyyke. Syksy on ihmisen parasta aikaa. Vuosirytmit ovat tyypillisiä kaikille fysiologisille ja henkisille toiminnoille. Ihmisten henkinen ja lihaksikas kiihtyvyys on korkeampi keväällä ja alkukesällä, talvella paljon alhaisempi. Aineenvaihdunta, verenpaine, pulssi muuttuvat merkittävästi: se harvenee keväällä ja syksyllä ja yleistyy talvella ja kesällä. Noin vuoden rytmissä ihmisen työkyky muuttuu syksyllä, se on suurin. Siksi luovien ideoiden toteuttamiseen syksy on epäilemättä hyvä. Kesä sopii parhaiten kovettumiseen, kestävyyden rakentamiseen.
Harkitse kuukausittaisen, viikoittaisen ja päivittäisen syklin vaikutusta ihmiskehon suorituskykyyn.
Kuukausikierto, toisin kuin viikkokierto, on objektiivisesti olemassa ympäröivässä luonnossa. Tämä on niin kutsuttu sideerinen kuukausi - 27 1/3 päivää - Kuun kiertoaika Maan ympäri ja 29 1/2 päivää - synodinen kuukausi - aika uudesta kuusta toiseen. Kaikki kuukausisyklit liittyvät jotenkin seksuaalisen toiminnan rytmiin. Samanaikaisesti koko kehoon vaikuttavat kuukausisyklit lisäävät naisvartalon vakautta, koska naisten värähtelytila ​​harjoittelee heidän fysiologisia järjestelmiään ja toimintojaan tehden niistä vakaampia.
Tiedämme hyvin, että Kuun pääasiallinen vaikutus Maahan liittyy niiden massojen vuorovaikutukseen (universaalin gravitaatiolaki), joka ilmenee jokien ja merien lasku- ja virtausmuodoissa sekä Maan suojaus Kuun toimesta auringon sähkömagneettiselta säteilyltä tai lisävirtaukselta heijastuneen valon muodossa. On tärkeää tuntea hypertensiiviset ja hypotensiiviset potilaat ja ottaa ne huomioon. Joten verenpainepotilaiden tulee varoa täysikuuta, jolloin veri ryntää päähän niin paljon kuin mahdollista, ja hypotensiivisten potilaiden tulee varoa uutta kuuta, jolloin veri ryntää jalkoihin. Kuun vaiheiden vaihtuessa on tarpeen pitää taukoja työssä voiman täydentämiseksi sekä lyhyitä taukoja työssä vaiheiden huipuissa.
Siksi työkuormitus kannattaa suunnitella kuukausisyklin aikana biologisten rytmien mukaisesti, koska. syklin kriittisinä päivinä tehokkuus laskee ja kehon yleinen hyvinvointi huononee.
Viikkorytmeissä korostuu sosiaalinen (eksogeeninen) komponentti - työn ja lepon viikoittainen rytmi, jonka mukaan kehomme toiminnalliset toiminnot muuttuvat.
Työkyvyn dynamiikkaan vaikuttaa viikkorytmi: maanantaina työkyky tulee viikonlopun jälkeen, maksimityökyky havaitaan keskellä viikkoa ja perjantaina väsymys on jo kertynyt, väsymys ja työkyky laskevat. Siksi maanantaina ja perjantaina työmäärää tulisi vähentää muiden työpäivien kustannuksella. Viikoittainen biorytmi ei vaikuta vain fysiologisiin, vaan myös henkisiin prosesseihin tai pikemminkin molempien kokonaisvaltaiseen virtaukseen. Siksi erityisen onnistunut rutiini on se, kun ihmisen fyysinen ja henkinen toiminta voimistuu vuorotellen. Viikkorytmi virtaviivaisti synnytystoimintaa mukauttaen sitä kehon fyysisiin kykyihin ja tarpeisiin. Tämä rytmi ei ole sattumaa, ja taistelu sen kanssa on ihmisen taistelua omien, mutta vielä tuntemattomien lakiensa kanssa.
Tietenkään ei voi elää tiukasti aikataulun mukaan, mutta on täysin mahdollista ottaa huomioon jokaisen päivän erityispiirteet ja tämän mukaisesti hallita itseään. Kun jaat työtaakkaa, muista seuraavat asiat:
a) Älä suunnittele työvoiman riistoja maanantaina. Maanantai on konfliktien, sydänkohtausten ja aivohalvausten päivä;
b) aktiiviset toimintapäivät - tiistai, keskiviikko, torstai;
c) Perjantai on rauhallinen, rutiininomaisen työn päivä, joka ei vaadi stressiä ja stressiä.
Päivän ja yön, vuodenajan vaihtuminen johtaa siihen, että myös ihmisen elimet muuttavat rytmisesti toimintaansa. Päivittäinen kierto on yksi tärkeimmistä sykleistä, jotka vaikuttavat ihmisen suorituskykyyn.
Ihmisen hyvinvointi riippuu pitkälti siitä, kuinka työ- ja lepotapa vastaa hänen yksilöllisiä biorytmeitään. Elinten aktivointi on sisäisen biologisen kellon alaista. Kehon energiavirityksen kanssa pääelimet ovat vuorovaikutuksessa, mukauttaen niitä toisiinsa ja ympäristön muutoksiin. Elinten energiavirityksen täysi sykli päättyy noin 24 tunnissa. Lisäksi elinten maksimitoiminta kestää noin kaksi tuntia. Juuri tähän aikaan ihmisen elimet ovat paremmin alttiita terapeuttisille vaikutuksille.
Alla on henkilön maksimiaktiivisuuden aika päivittäisessä biorytmissään:
maksa - klo 1-3;
keuhkot - 3-5 aamulla;
kaksoispiste - 5-7 aamulla;
vatsa - 7-9 aamulla;
perna ja haima - klo 9-11;
sydän - klo 11-13;
ohutsuoli - 13-15 iltapäivällä;
virtsarakko - 15 - 17 tuntia vuorokaudessa;
munuaiset - klo 17-19;
verenkiertoelimet, sukuelimet - klo 19-21;
lämmöntuottoelimet - kello 21-23 yöllä;
sappirakko - klo 23.00–1.00. neljä
Luku II Biologiset syklit
2.1 Biologisten kiertokulkujen käsite
Biologiset syklit, biologisten ilmiöiden rytminen toistuminen organismiyhteisöissä (populaatiot, biokenoosit), jotka toimivat sopeutumisena niiden olemassaolon olosuhteiden syklisiin muutoksiin. Biologiset syklit sisältyvät yleisempään käsitteeseen - biologisiin sykliin, joka sisältää kaikki rytmisesti toistuvat biologiset ilmiöt. Biologiset syklit voivat olla päivittäisiä, kausittaisia ​​(vuotuisia) tai pitkiä. Päivittäiset biologiset syklit ilmaistaan ​​fysiologisten ilmiöiden ja eläinten käyttäytymisen säännöllisinä vaihteluina päivän aikana. Ne perustuvat automaattisiin mekanismeihin, joita korjaavat ulkoiset tekijät - päivittäiset valon, lämpötilan, kosteuden vaihtelut jne. Kausiluonteiset biologiset syklit perustuvat samoihin aineenvaihdunnan muutoksiin, joita eläimillä säädellään hormonien avulla. Eri vuodenaikoina populaation eli biokenoosin eliöiden tila ja käyttäytyminen muuttuvat: vara-aineiden kertyminen (kulutus), peitteiden vaihtuminen, lisääntyminen, muutto, talviunet ja muut kausiluonteiset ilmiöt alkavat (loppuu). Koska nämä ilmiöt ovat pitkälti automatisoituja, niitä korjaavat ulkoiset vaikutukset (sääolosuhteet, ruokavarannot jne.). Pitkän aikavälin biologiset syklit määräytyvät ilmaston ja muiden olemassaolon olosuhteiden syklisten vaihteluiden perusteella (johtuen auringon aktiivisuuden muutoksista ja muista kosmisista tai planeettatekijöistä); tällaisia ​​biologisia kiertokulkuja esiintyy populaatioissa ja biokenoosissa ja ilmaistaan ​​yksittäisten lajien lisääntymisen ja lukumäärän vaihteluina, populaation uudelleensijoittamisessa uusiin paikkoihin tai osan siitä sukupuuttoon. Nämä ilmiöt ovat yhteenveto seurausta populaatioiden ja biokenoosien syklisistä muutoksista sekä niiden olemassaolon olosuhteiden, pääasiassa ilmaston, vaihteluista.
2.2 "Kolmen syklin" teoria
Itävaltalainen psykologi G. Svoboda, saksalainen lääkäri W. Fiss ja itävaltalainen insinööri A. Telcher loivat 1800-luvun lopulla ja 1900-luvun alussa tunnetun teorian kolmesta syklistä, jonka mukaan erityiset syklit ovat luontaisia. henkilössä: 23 - päivittäin (fyysinen), 28 - päivittäin (emotionaalinen) ja 33 päivää (älykäs). Hänen asenteensa on kiistanalainen.
Lyhyt tiivistelmä tästä konseptista:

Bibliografia

Luettelo käytetystä kirjallisuudesta:

1.Detari L., Kartsash V. Biorytmit. – M.: Mir, 2004.
2. Kupriyanovich L.I. Biologiset rytmit ja uni. // ja. Psykologian kysymyksiä, 2000 nro 5
3. Mazhkenov S.A. Ihmisen biologisten rytmien teoria. // J. Psykologian kysymyksiä, 2001 nro 2
4. Sergeev D. Pöllöt ja kiurut // f. Ogonyok, 2002 nro 33
5.Winfrey A. Aika biologisen kellon mukaan. - M., 1990.

Tutustu huolellisesti teoksen sisältöön ja osioihin. Rahaa ostetuista valmiista teoksista, koska tämä teos ei vastaa vaatimuksiasi tai sen ainutlaatuisuus, ei palauteta.

* Työluokka on arvioitu toimitetun materiaalin laadullisten ja määrällisten parametrien mukaisesti. Tämä aineisto ei kokonaisuudessaan eikä mikään sen osa ole valmis tieteellinen työ, loppututkintotyö, tieteellinen raportti tai muu valtion tieteellisen sertifiointijärjestelmän edellyttämä tai väli- tai loppusertifioinnin suorittamiseen välttämätön työ. Tämä materiaali on subjektiivinen tulos sen tekijän keräämien tietojen käsittelystä, jäsentelystä ja muotoilusta, ja se on tarkoitettu ensisijaisesti käytettäväksi lähteenä tätä aihetta käsittelevän työn omatoimivalmistukseen.

Nykytieteessä käytetään myös biologisen, psykologisen ja sosiaalisen tilan ja ajan käsitteitä.

Elävässä aineessa tila ja aika luonnehtivat orgaanisen aineen tila-ajallisten parametrien piirteitä: ihmisen biologista olemassaoloa, kasvi- ja eläinorganismien lajimuutoksia.

Avaruus, joissa tapahtuu elämänilmiöitä, ts. on eläviä organismeja ja niiden aggregaattien ilmenemismuotoja enantiomorfinen tilaa. Nuo. sen vektorit ovat polaarisia ja enantiomorfisia. Ilman tätä elävien organismien epäsymmetriaa ei voisi olla.

Ajan geometrisessa ilmaisussa, jossa elämänilmiöitä esiintyy, kaikkien sen vektorien on oltava myös polaarisia ja enantiomorfisia.

Aika on biologista, liittyy elämänilmiöihin ja vastaa elävien organismien tilaa, jolla on epäsymmetria.

Ajan polariteetti biologisissa ilmiöissä se ilmenee siinä, että nämä prosessit ovat peruuttamattomia, ts. geometrisesti suorassa A→B vektorit AB ja BA ovat erilaisia.

Ajan enantiomorfismi ilmaistuna siinä, että ajassa kulkevassa prosessissa epäsymmetria ilmenee luonnollisesti tietyin aikavälein.

Tällaisen avaruuteen liittyvän ajan ominaisuudet ja ilmeneminen eroavat jyrkästi muusta planeettamme avaruudesta, ne voivat erota muista ajoista. Tähän kysymykseen voidaan vastata vain empiirisellä ajantutkimuksella.

Tällainen tutkimus osoittaa, että biologinen aika on kestoltaan yhtä suuri kuin geologinen aika, koska läpi geologisen historian olemme tekemisissä elämän kanssa. Biologinen aika kattaa noin n∙10 9 vuotta, n = 1,5÷3.

Elämän alku, ts. Emme tiedä biologisen ajan alkua, eikä biologisen ajan lopusta ole tietoa. Tämä biologinen aika ilmeni samassa ympäristössä, koska kaikki elävä tuli elävistä olennoista. Se oli peruuttamaton prosessi, jossa avaruuteen liittyvällä ajalla on polaarisia vektoreita. tämän osoittaa yksittäinen lajien evoluutioprosessi. tasaisesti koko ajan samaan suuntaan. Se kulkee eri nopeuksilla eri lajeilla, pysähdyksin, mutta yleisesti ottaen luontokuva muuttuu jatkuvasti, ei pysähdy eikä palaa takaisin. Joillekin lajeille on ominaista niiden sukupuuttoon kuoleminen, ts. aikavektorien jyrkästi ilmaistu polaarinen luonne. Kysymys tietyn aikarajan olemassaolosta kasvi- ja eläinlajeille on nostettu esiin useammin kuin kerran, mutta ilmeisesti se pitäisi yleisesti ottaen ratkaista kielteisesti, koska on lajeja, jotka ovat aina olemassa ilman merkittäviä morfologisia muutoksia. satoja miljoonia vuosia. Ajan merkityksessä elävässä aineessa tyypillisintä on sukupolvien olemassaolo.

Geneettisesti korvaamalla sukupolvia ne muuttuvat jatkuvasti morfologisissa ominaisuuksissaan, ja tämä muutos joko tapahtui hyppyinä pitkien ajanjaksojen aikana tai päinvastoin, kertyi huomaamattomasti sukupolvelta toiselle. näkyväksi vain useiden sukupolvien aikana. On tärkeää, että molemmissa tapauksissa havaitaan peruuttamaton prosessi, joka kulkee ajan myötä.

On pitkään havaittu, että kaikki elämä maapallolla noudattaa tiettyjä rytmejä, jotka ovat globaalien prosessien asettamia. Tämä on planeetan päivittäinen kierto akselinsa ympäri ja sen liikettä ympäri aurinkoa. Elävät organismit jotenkin tuntevat ajan, ja niiden käyttäytyminen on sen virtauksen alaista. Tämä ilmenee aktiivisuus- ja unijaksojen vuorotteluna eläimillä, kukkien avautuessa ja sulkeutuessa kasveissa. Muuttolinnut palaavat pesimäalueilleen joka kevät, kuoriutuvat poikasia ja muuttavat talveksi lämpimämpiin ilmastoihin.

Mikä on biologinen kello?

Kaikkien elämänprosessien rytminen virtaus on ominaisuus, joka on luontainen kaikille planeettamme asukkaille. Esimerkiksi meren yksisoluiset siimalaatat hehkuvat yöllä. Ei tiedetä, miksi he tekevät tämän. Mutta päivällä ne eivät hehku. Flagellaatit saivat tämän ominaisuuden evoluutioprosessissa.

Jokaisella maan elävällä organismilla - sekä kasveilla että eläimillä - on sisäinen kello. Ne määrittävät elämän taajuuden, joka on sidottu maan päivän kestoon. Tämä biologinen kello säätää kurssinsa päivän ja yön vaihtelun taajuuteen, ne eivät ole riippuvaisia ​​lämpötilan muutoksista. Päivittäisten syklien lisäksi on kausi- (vuotuinen) ja kuukausi.

Biologinen kello on jossain määrin ehdollinen käsite, joka viittaa elävien organismien kykyyn navigoida ajassa. Tämä ominaisuus on niille luontainen geneettisellä tasolla ja periytyy.

Biologisen kellon mekanismin tutkiminen

Elävien organismien elämänprosessien rytmiä selitettiin pitkään ympäristöolosuhteiden muutosten rytmillä: valaistuksella, kosteudella, lämpötilalla, ilmanpaineella ja jopa kosmisen säteilyn voimakkuudella. Yksinkertaiset kokeet ovat kuitenkin osoittaneet, että biologinen kello toimii ulkoisten olosuhteiden muutoksista riippumatta.

Nykyään tiedetään, että niitä on jokaisessa solussa. Monimutkaisissa organismeissa kellot muodostavat monimutkaisen hierarkkisen järjestelmän. Tämä on välttämätöntä koko toiminnan kannalta. Jos joitain elimiä ja kudoksia ei koordinoida ajoissa, syntyy erilaisia ​​sairauksia. Sisäinen kello on endogeeninen, eli sillä on sisäinen luonne ja sitä säädetään ulkopuolelta tulevilla signaaleilla. Mitä muuta tiedämme?

Biologinen kello on peritty. Viime vuosina tästä tosiasiasta on löydetty todisteita. Soluilla on kellogeenit. Ne ovat alttiita mutaatioille ja luonnolliselle valinnalle. Tämä on välttämätöntä elämän prosessien koordinoimiseksi Maan päivittäisen pyörimisen kanssa. Koska eri leveysasteilla päivän ja yön pituuden suhde vuoden aikana ei ole sama, tarvitaan myös kelloja sopeutumaan vuodenaikojen vaihteluun. Niiden on otettava huomioon, lisääntyvätkö päivä ja yö. Toisella tavalla on mahdotonta erottaa kevättä ja syksyä.

Kasvien biologista kelloa tutkimalla tiedemiehet ovat selvittäneet niiden mukautumismekanismin päivän pituuden muutoksiin. Tämä tapahtuu erityisten fytokromiregulaattorien osallistuessa. Miten tämä mekanismi toimii? Fytokromientsyymi esiintyy kahdessa muodossa, jotka muuttuvat vuorokaudenajasta riippuen. Tämä johtaa ulkoisten signaalien ohjaamaan kelloon. Kaikki prosessit kasveissa - kasvu, kukinta - riippuvat fytokromientsyymin pitoisuudesta.

Solunsisäisen kellon mekanismia ei ole vielä täysin ymmärretty, mutta suurin osa tiestä on käsitelty.

Vuorokausirytmit ihmiskehossa

Säännölliset muutokset biologisten prosessien intensiteetissä liittyvät päivän ja yön vuorotteluun. Näitä rytmejä kutsutaan vuorokausirytmeiksi tai vuorokausirytmeiksi. Niiden taajuus on noin 24 tuntia. Vaikka vuorokausirytmit liittyvät kehon ulkopuolella tapahtuviin prosesseihin, ne ovat alkuperältään endogeenisiä.

Ihmisellä ei ole elimiä ja fysiologisia toimintoja, jotka eivät joutuisi päivittäiseen kiertokulkuun. Nykyään niitä on yli 300.

Ihmisen biologinen kello säätelee seuraavia prosesseja päivittäisten rytmien mukaisesti:

Syke ja hengitys;

Kehon hapenkulutus;

Suoliston peristaltiikka;

rauhasten työn intensiteetti;

Vuorotteleva uni ja lepo.

Nämä ovat vain tärkeimmät ilmentymät.

Fysiologisten toimintojen rytmillisyys esiintyy kaikilla tasoilla - solun sisäisistä muutoksista organismin tason reaktioihin. Viimeaikaiset kokeet ovat osoittaneet, että vuorokausirytmit perustuvat endogeenisiin, itseään ylläpitäviin prosesseihin. Ihmisen biologinen kello on asetettu vaihtelemaan 24 tunnin välein. Ne liittyvät ympäristön muutoksiin. Biologisen kellon kulku on synkronoitu joidenkin näiden muutosten kanssa. Niistä tyypillisimpiä ovat päivän ja yön vuorottelu ja vuorokauden lämpötilan vaihtelut.

Uskotaan, että korkeammissa organismeissa pääkello sijaitsee aivoissa talamuksen suprakiasmaattisessa ytimessä. Näköhermosta johtavat hermosäikeet siihen, ja veren mukana tuodaan muun muassa käpyrauhasen tuottamaa melatoniinihormonia. Tämä on elin, joka oli aikoinaan muinaisten matelijoiden kolmas silmä ja joka on säilyttänyt vuorokausirytmejä säätelevät toiminnot.

Elinten biologinen kello

Kaikki ihmiskehon fysiologiset prosessit etenevät tietyllä syklisyydellä. Muutokset lämpötilassa, paineessa, verensokeripitoisuudessa.

Ihmisen elimet ovat päivittäisen rytmin alaisia. 24 tunnin aikana niiden toiminnot kokevat vuorotellen nousu- ja alamäkijaksoja. Eli aina, samaan aikaan, 2 tunnin ajan, keho toimii erityisen tehokkaasti, jonka jälkeen se siirtyy rentoutumisvaiheeseen. Tänä aikana keho lepää ja palautuu. Tämä vaihe kestää myös 2 tuntia.

Esimerkiksi mahalaukun aktiivisuuden nousun vaihe osuu ajanjaksolle 7–9 tuntia, jota seuraa lasku 9–11. Perna ja haima ovat aktiivisia klo 9-11 ja lepäävät klo 11-13. Sydämessä nämä jaksot laskevat klo 11-13 ja 13-15. Virtsarakossa toimintavaihe on 15 - 17, rauha ja lepo - 17 - 19.

Elinten biologinen kello on yksi niistä mekanismeista, jotka antoivat maapallon asukkaille mahdollisuuden sopeutua päivittäiseen rytmiin miljoonien vuosien evoluution aikana. Mutta ihmisen luoma sivilisaatio tuhoaa jatkuvasti tätä rytmiä. Tutkimukset osoittavat, että kehon biologisen kellon tasapainottaminen on helppoa. Tarvitaan vain radikaali muutos ruokavaliossa. Aloita esimerkiksi syöminen keskellä yötä. Siksi jäykkä ruokavalio on perusperiaate. Erityisen tärkeää on tarkkailla sitä varhaislapsuudesta lähtien, kun ihmiskehon biologinen kello "kääritään ylös". Elinajanodote riippuu suoraan tästä.

Kronogerontologia

Tämä on uusi, hiljattain syntynyt tieteellinen tieteenala, joka tutkii ikääntymiseen liittyviä muutoksia ihmiskehossa tapahtuvissa biologisissa rytmeissä. Kronogerontologia syntyi kahden tieteen - kronobiologian ja gerontologian - risteyksessä.

Yksi tutkimusaiheista on niin sanotun "suuren biologisen kellon" toimintamekanismi. Tämän termin esitteli ensimmäisenä erinomainen tiedemies V. M. Dilman.

"Suuri biologinen kello" on melko mielivaltainen käsite. Pikemminkin se on malli kehossa tapahtuvista ikääntymisprosesseista. Se antaa ymmärryksen ihmisen elämäntavan, ruokariippuvuuden ja todellisen biologisen iän välisestä suhteesta. Tämä kello laskee käyttöikää. Ne tallentavat muutosten kertymisen ihmiskehoon syntymästä kuolemaan.

Suuren biologisen kellon kulku on epätasainen. He joko kiirehtivät tai jäävät jälkeen. Monet tekijät vaikuttavat niiden kulkuun. Ne joko lyhentävät tai pidentävät ikää.

Suuren biologisen kellon toimintaperiaate on, että se ei mittaa aikavälejä. Ne mittaavat prosessien rytmiä tai pikemminkin sen häviämistä iän myötä.

Tämänsuuntainen tutkimus voi auttaa ratkaisemaan lääketieteen pääkysymyksen - ikääntyvien sairauksien eliminointia, jotka nykyään ovat suurin este ihmiselämän lajirajan saavuttamiselle. Nyt tämän luvun arvioidaan olevan 120 vuotta.

Unelma

Kehon sisäiset rytmit säätelevät kaikkia elämänprosesseja. Nukahtamisen ja heräämisen aika, unen kesto - "kolmas silmä" - talamus, on vastuussa kaikesta. On todistettu, että tämä aivojen osa on vastuussa melatoniinin, ihmisen biorytmiä säätelevän hormonin, tuotannosta. Sen taso on päivittäisten rytmien alainen, ja sitä säätelee verkkokalvon valaistus. Kun valovirran voimakkuus muuttuu, melatoniinin taso nousee tai laskee.

Unen mekanismi on hyvin herkkä ja haavoittuvainen. Unen ja valveillaolon vuorottelun rikkominen, joka on luonnostaan ​​ihmiselle luontainen, aiheuttaa vakavaa haittaa terveydelle. Esimerkiksi pitkäaikainen vuorotyö, johon liittyy yötyötä, liittyy suurempaan sairauksien, kuten tyypin 2 diabeteksen, sydänkohtausten ja syövän riskiin.

Unessa ihminen rentoutuu täysin. Kaikki elimet lepäävät, vain aivot jatkavat toimintaansa systematisoivat päivän aikana saadut tiedot.

Lyhentynyt unen kesto

Sivilisaatio tekee omat mukautuksensa elämään. Unen biologista kelloa tutkimalla tiedemiehet ovat havainneet, että nykyihminen nukkuu 1,5 tuntia vähemmän kuin 1800-luvun ihmiset. Mikä on yölepoajan lyhentämisen vaara?

Vuorottelevan unen ja valveillaolon luonnollisen rytmin rikkominen johtaa epäonnistumiseen ja häiriöihin ihmiskehon elintärkeiden järjestelmien toiminnassa: immuunijärjestelmä, sydän- ja verisuonijärjestelmä, hormonitoiminta. Unen puute johtaa ylipainoon, vaikuttaa näkökykyyn. Ihminen alkaa tuntea epämukavuutta silmissä, kuvan selkeys häiriintyy ja vaarana on vakavan sairauden - glaukooman - kehittyminen.

Unen puute aiheuttaa toimintahäiriöitä ihmisen endokriinisessä järjestelmässä, mikä lisää vakavan sairauden - diabeteksen - riskiä.

Tutkijat löysivät mielenkiintoisen kuvion: elinajanodote on pidempi ihmisillä, jotka nukkuvat 6,5–7,5 tuntia. Sekä uniajan lyheneminen että pidentäminen johtavat elinajanodotteen lyhenemiseen.

Biologinen kello ja naisten terveys

Tälle ongelmalle on omistettu monia tutkimuksia. Naisen biologinen kello on hänen kehonsa kyky tuottaa jälkeläisiä. On toinenkin termi - hedelmällisyys. Kyse on ikärajasta, joka on suotuisa lasten syntymiselle.

Muutama vuosikymmen sitten kello näytti kolmekymmentä vuotta. Uskottiin, että itsensä ymmärtäminen kauniin sukupuolen äideiksi tämän iän jälkeen liittyi riskiin naisen ja hänen syntymättömän lapsensa terveydelle.

Nyt tilanne on muuttunut. Merkittävästi - 2,5-kertaisesti - niiden naisten määrä, jotka saivat lapsen ensimmäisen kerran 30-39-vuotiaana, lisääntyi ja 40-vuotiaana synnyttäneiden naisten määrä kasvoi 50%.

Asiantuntijat pitävät kuitenkin 20-24-vuotiaana suotuisaa ikää äitiydelle. Usein halu saada koulutus, toteuttaa itseään ammatillisella alalla voittaa. Vain harvat naiset ottavat vastuun lapsen kasvattamisesta tässä iässä. Seksuaalinen kypsyys on 10 vuotta emotionaalista kypsyyttä edellä. Siksi useimmat asiantuntijat ovat taipuvaisia ​​uskomaan, että nykyaikaiselle naiselle optimaalinen aika lapsen syntymälle on 35 vuotta. Nykyään he eivät enää kuulu ns. riskiryhmään.

Biologinen kello ja lääketiede

Ihmiskehon reaktio erilaisiin vaikutuksiin riippuu vuorokausirytmin vaiheesta. Siksi biologisilla rytmeillä on tärkeä rooli lääketieteessä, erityisesti monien sairauksien diagnosoinnissa ja hoidossa. Joten lääkkeiden vaikutus riippuu vuorokausibiorytmin vaiheesta. Esimerkiksi hampaiden hoidossa kipua lievittävä vaikutus ilmenee maksimaalisesti 12-18 tunnin kuluttua.

Kronofarmakologia tutkii ihmiskehon herkkyyden muuttamista lääkkeille. Päivittäisiä biorytmejä koskevien tietojen perusteella kehitetään tehokkaimpia lääkehoitoja.

Esimerkiksi puhtaasti yksilölliset verenpainearvojen vaihtelut edellyttävät tämän tekijän huomioon ottamista otettaessa lääkkeitä verenpainetaudin, iskemian hoitoon. Joten kriisin välttämiseksi riskiryhmään kuuluvien tulisi ottaa lääkkeet illalla, jolloin keho on haavoittuvin.

Sen lisäksi, että ihmiskehon biorytmit vaikuttavat lääkkeiden käytön vaikutukseen, rytmihäiriöt voivat olla syynä erilaisiin sairauksiin. Ne kuuluvat niin kutsuttuihin dynaamisiin vaivoihin.

Desynkronoosi ja sen ehkäisy

Päivänvalolla on suuri merkitys ihmisten terveydelle. Auringonvalo tarjoaa luonnollisen biorytmien synkronoinnin. Jos valaistus on riittämätön, kuten talvella tapahtuu, tapahtuu vika. Se voi olla monien sairauksien syy. Henkiset (masennustilat) ja fyysiset (yleisen vastustuskyvyn heikkeneminen, heikkous jne.) kehittyvät. Näiden häiriöiden syy on desynkronoosi.

Desynkronoosi tapahtuu, kun ihmiskehon biologinen kello epäonnistuu. Syyt voivat olla erilaisia. Desynkronoosi tapahtuu, kun aikavyöhykettä vaihdetaan pitkäksi aikaa, sopeutumisaikana talvi- (kesä)aikaan siirtymisen aikana, vuorotyössä, alkoholiriippuvuudessa, syömishäiriöissä. Tämä ilmenee unihäiriöinä, migreenikohtauksina, keskittymiskyvyn ja keskittymiskyvyn heikkenemisenä. Tämän seurauksena voi esiintyä apatiaa ja masennusta. Vanhusten on vaikeampi sopeutua, he tarvitsevat enemmän aikaa tähän.

Desynkronoosin ehkäisyyn, kehon rytmien korjaamiseen käytetään aineita, jotka voivat vaikuttaa biologisten rytmien vaiheisiin. Niitä kutsutaan kronobiootikoiksi. Niitä löytyy lääkekasveista.

Biologinen kello soveltuu hyvin korjattavaksi musiikin avulla. Se auttaa lisäämään tuottavuutta yksitoikkoisessa työssä. Musiikin avulla hoidetaan myös unihäiriöitä ja neuropsykiatrisia sairauksia.

Rytmi kaikessa on tapa parantaa elämänlaatua.

Biorytmologian käytännön merkitys

Biologinen kello on vakavan tieteellisen tutkimuksen kohde. Niiden asiakkaita ovat monet talouden alat. Elävien organismien biologisten rytmien tutkimuksen tuloksia sovelletaan menestyksekkäästi käytännössä.

Kotieläinten ja viljelykasvien elämänrytmien tunteminen auttaa lisäämään maataloustuotannon tehokkuutta. Tätä tietoa käyttävät metsästäjät ja kalastajat.

Lääketiede ottaa huomioon fysiologisten prosessien kehon päivittäiset vaihtelut. Lääkkeiden ottamisen, kirurgisten toimenpiteiden, lääketieteellisten toimenpiteiden ja manipulaatioiden tehokkuus riippuu suoraan elinten ja järjestelmien biologisesta kellosta.

Biorytmologian saavutuksia on käytetty pitkään matkustajien miehistön työ- ja lepojärjestyksen järjestämisessä. Heidän työhönsä kuuluu useiden aikavyöhykkeiden ylittäminen yhdellä lennolla. Tämän tekijän haitallisten vaikutusten poistaminen on erittäin tärkeää lentoyhtiöiden ohjaamomiehistön terveyden ylläpitämisen kannalta.

Ilman biorytmologian saavutuksia avaruuslääketieteessä on vaikea tulla toimeen varsinkin pitkiin lentoihin valmistautuessa. Kauaskantoiset suuret suunnitelmat ihmisasutusten luomiseksi Marsiin eivät ilmeisesti käy ilman ihmisen biologisen kellon toiminnan ominaisuuksien tutkimista tämän planeetan olosuhteissa.

Marina Chernysheva

Biosysteemien ajallinen rakenne ja biologinen aika

Sankt-Peterburg State University

M. P. Chernysheva

Biosysteemien AJALLINEN RAKENNE ja biologinen AIKA

Super kustantamo

Johdanto

Ajan luonne on yksi globaaleista ongelmista, joihin tiede on toistuvasti palannut olemassaolonsa aikana. Aikakäsitysten kehitystä antiikista 1900-luvulle analysoidaan syvästi J. Whitrow'n klassikkoteoksessa "Ajan luonnonfilosofia" (1964), M. I. Elkinin (1985), P. P. Gaidenkon (2006) ja monografioissa. muita kirjoittajia. 1900-luvulta lähtien tämän ongelman filosofiset näkökohdat on aina liitetty luonnontieteellisiin lähestymistapoihin sen ratkaisemiseksi (Schrödinger, 2002; Chizhevsky, 1973; Winfrey, 1986; Kozyrev, 1963, 1985, 1991; Prigogine ja muut). . Erinomaisten kotimaisten tutkijoiden töistä löydämme ajatuksia, jotka synnyttivät kokonaisia ​​aikatieteen suuntauksia. Joten I. M. Sechenov loi perustan tutkimukselle fyysisen toiminnan vaikutuksesta henkilön subjektiiviseen aikaan. I.P. Pavlov, joka kuvasi ensimmäisenä aikarefleksin, itse asiassa julisti aivojen kyvyn muistaa aikavälejä. NP Perna (1925), Petrogradin yliopiston fysiologian laitoksen työntekijä, kuvasi ensimmäisenä useiden ihmisen fysiologisten prosessien rytmit. D. I. Mendelejev, joka kuvasi kukan liikettä auringon sijainnin muutoksen jälkeen, osoitti ehdottomasti kasvien liikkeiden vuorokausirytmin olemassaolon, jonka hormonaalinen mekanismi kuvattiin myöhemmin (V. N. Polevoy, 1982). A. A. Ukhtomskyn teoksissa voidaan jäljittää ajatus aikatekijän merkityksestä hermoston työssä ja erityisesti hallitsevan muodostumisessa (Ukhtomsky, 1966; Sokolova, 2000). Yksi 1900-luvun alun venäläisen renessanssin neroista, V. I. Vernadsky, ei vain esitteli eri järjestelmille (geologisille, historiallisille, biologisille, sosiaalisille) ominaisen ajan määrittelyä, vaan myös perusteli ajatusta biologisesta ajasta. pääasiallisena ja ensisijaisena, mikä antaa sille "kosmisen tilan" biosysteemien liikkumis- ja lisääntymiskyvyn vuoksi (Vernadsky, 1989). Samaa elävien organismien ominaisuutta korosti E. Schrödinger (2002).

Monitieteisten lähestymistapojen ohella ajan luonteen ongelman ratkaisemiseksi (Aksenov 2000; Vakulenko et al.; Khasanov, 2011; Churakov, 2012; Shikhobalov, 2008 jne.) valtava määrä tutkimusta 1900-luvun jälkipuoliskolta lähtien vuosisata on omistettu biologisen ajan luonteelle (Aschoff, 1960; Winfrey, 1990; Pittendrih, 1984; Alpatov, 2000; Romanov, 2000; Olovnikov, 1973, 2009; Skulachev, 1995; 004, 22; 004, jne.) . Fysiikan, kemian, matematiikan ja biologian saavutukset määräsivät useiden uusien tutkimusmenetelmien kehittämisen, jotka mahdollistivat kellogeenien proteiinien löytämisen, jotka muodostavat vuorokausirytmien mekanismin monille kehon toiminnoille. Kelloproteiinien ja kellooskillaattorin toiminnan merkitys terveydelle ja ihmisen sopeutumiselle ympäristön aika-avaruusjatkumoon määritti useimpien nykyaikaisten kotimaisten ja ulkomaisten tutkijoiden työn vastaavan temaattisen painopisteen. Kotimaisessa biologiassa ja lääketieteessä biologisen ajan solu- ja molekyylimekanismien "myrsky" on johtanut merkittäviin löytöihin: telomeeri-redusom -teorian luomiseen eliniän hallinnasta (Olovnikov, 1973, 2009) ja ajatukseen mitokondrioiden rooli ikääntymisprosessissa (Skulachev, 1995) sekä gerontologisten näkökohtien kehittäminen käpy- ja kateenkorvahormonien roolista (Anisimov, 2010; Khavinson et al., 2011; Kvetnoy et al., 2011) . Ulkomaisten tutkijoiden töissä on tunnistettu yksittäisten kelloproteiinien toimintoja, kellooskillaattorin muodostumisen ehtoja ja rytmejä, joilla on erilaisia ​​ajallisia parametreja (ks. Golombek et al., 2014), sekä ideoita kellooskillaattorien synkronointijärjestelmistä. kehon eri rakenteellisilla tasoilla. Kasvava ymmärrys ajallisten prosessien solu-, kudos-, elin- ja systeemigeneraattoreiden erityispiirteistä määrää ulkomaisten kirjoittajien alkavan paluun "systeemiajatteluun" ajan ongelman kannalta (Blum et al., 2012; Mohawk et al., 2012). Huomaa, että venäläiset tutkijat ovat aina kiinnittäneet huomiota systemaattiseen lähestymistapaan tämän ongelman tutkimisessa (Chernigovsky, 1985; Barannikova et al., 2003; Kulaev, 2006; Yanvareva et al., 2005; Zhuravlev, Safonova, 2012 jne.). "Ajan kululle" (N. A. Kozyrevin termi) herkkien biologisten objektien tutkimuksessa saavutettujen ilmeisten menestysten ohella kysymykset elävien organismien ajallisesta rakenteesta, solu-molekyyli- ja järjestelmäajastimien suhteesta, aika-anturit ovat edelleen huonosti kehittyneitä. , ja kysymys ajan luonteesta on edelleen avoin. Kirjoittajan näkemyksen mukaan monet tähän mennessä maailmassa tehdyt biosysteemitutkimukset antavat meille mahdollisuuden ehdottaa tiettyjä ratkaisuja yllä oleviin kysymyksiin.

biologinen aika

"Ajan "luonnon" ymmärtäminen tarkoittaa sen luonnollisen referentin, eli prosessin, ilmiön, "kantajan" osoittamista aineellisessa maailmassa, jonka ominaisuudet voitaisiin tunnistaa tai vastata aikailmiön ominaisuuksiin. ”

A.P. Levich, 2000.

1.1. Elämän ilmiö

Aleksanteri Petrovitš Levichin väite epigrafissa näyttää olevan täysin oikeudenmukainen G. Leibnizin ja N.A. Kozyrev ajan energialuonteesta ja sen "aktiivisista ominaisuuksista". Itse asiassa, analogisesti elektronin löytämisen historian kanssa upotusreitin avulla pilvikammiossa, biologiset prosessit, joilla on useita ajallisia parametreja ja jotka ovat siksi olennaisesti väliaikaisia ​​prosesseja, voivat hyvinkin olla ajan "viittauksia" ja heijastaa. sen vaikutus. Ajan "luonteen" ymmärtämiseksi biosysteemissä on tärkeää analysoida tekijöitä, jotka määräävät elävien organismien erityispiirteet verrattuna inertteihin järjestelmiin.

Elämän ilmiö sekä elävän organismin ja inerttien järjestelmien väliset erot ovat aina herättäneet filosofien ja luonnontieteiden edustajien huomion (Aristoteles, 1937; Strakhov, 2008; Vernadski, 1989; Ukhtomsky, 1966; Schrödinger, 2002, ja monet muut). On selvää, että luonnon peruslakien yleisyys ei sulje pois niiden ilmenemisen erityispiirteitä biosysteemin, inerttien luonnollisten tai keinotekoisten järjestelmien erityispiirteiden olosuhteissa. Näitä ovat ennen kaikkea termodynamiikan lait, jotka määräävät minkä tahansa järjestelmän toimintamahdollisuuden ja keston sekä eliniän (elinajan). Tunnistaessaan termodynamiikan lakien pätevyyden kaikille universumin esineille, monet tutkijat panevat merkille termodynamiikan toisen pääsäännön erityiset ilmentymät eläville organismeille (Schrödinger, 2002; Prigogine, 2002 jne.). Niiden joukossa havaitaan ensinnäkin elävien organismien "termisen kuoleman" mahdottomuus, koska biosysteemit haluavat vakauttaa entropiatasoa (Vernadsky, 1989; Prigogine, 2002; Prigozhin, Stengers, 2000 jne.).

Biosysteemien elämäntoiminta perustuu erilaisiin prosesseihin, joissa käytetään kemiallista, mekaanista, sähköistä, valoa ja muun tyyppistä energiaa. Kuten tiedetään, erilaisten toimintojen (työn) toteutuksen aikana missä tahansa järjestelmässä tapahtuu osittainen yhden tai toisen energian muunnos lämpöenergiaksi, joka voidaan menettää lämmön haihtumisen kautta ympäristöön tai osittain viivästyä, mikä määrittää kaaoksen tason ( entropia) kehon rakenteissa. Eläville organismeille pätevät myös muut hyvin tunnetut entropian määritelmät: strukturoimattomien energiavirtojen asteen mittana ja tietyn tilan tai prosessin termodynaamisen mahdollisuuden mittana. Entropian mahdollisten määritelmien moninaisuus biosysteemille korostaa sen säätelytapojen monipuolisuutta.