Міністерство освіти і науки україни
СХІДНОУКРАЇНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
імені ВОЛОДИМИРА ДАЛЯ
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до практичного заняття
з дисципліни
«БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ»
за темою «Біоритми та їхня роль у
життєдіяльності людини»
(для студентів усіх спеціальностей)
ЛУГАНСЬК 2008
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
СХІДНОУКРАЇНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
імені ВОЛОДИМИРА ДАЛЯ
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до практичного заняття
з дисципліни
«БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ»
за темою «Біоритми та їхня роль
у життєдіяльності людини»
ЗАТВЕРДЖЕНО
на засіданні кафедри
охорони праці та безпеки
життєдіяльності
Протокол № 10 від 16.04.2008р.
Луганськ 2008
ББК Ц69,6(2)-5р30
Методичні вказівки до практичного заняття з дисципліни «Безпека життєдіяльності».
Тема «Біоритми та їхня роль у життєдіяльності людини» (для студентів усіх напрямів навчання) / Укл.: М.А. Касьянов, В.О. Медяник, В.І. Сало, І.М. Арнаут, Д.В. Михайлов. – Луганськ: Вид-во СНУ ім. В.Даля, 2008. – 24 с.
Запропоновані методичні вказівки присвячені найцікавішим і найкориснішим аспектам хронобіології – таким, як вікові особливості біоритмів людини, питання оптимального планування режиму праці і відпочинку, впливу біоритмів на здоров'я, а також сучасним методам та засобам, які сприяють гармонізації біологічних ритмів.
Методичні вказівки розроблені для практичних занять на основі затвердженої Міністерством освіти і науки України «Програми підготовки студентів вищих навчальних закладів з дисциплін «Безпека життєдіяль-ності» та «Цивільна оборона» № 182/200 від 20.06.1995 р. та «Навчальної програми нормативної дисципліни «Безпека життєдіяльності» для вищих закладів освіти, затвердженої 04.12. 1998 р. і містять рекомендації щодо розрахунку біоритмів студентів.
Укладачі: М.А. Касьянов, проф.
В.О. Медяник, доц.,
В.І. Сало, доц.,
І.М. Арнаут, викл.
Д.В. Михайлов, ас.
Відп. за випуск В.О. Медяник, доц.
Рецензент М.А. Пітельгузов, проф.
ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ
Серед наук, що займаються здоров'ям людини, однією з найбільш незвичайних і дивовижних є хронобіологія – наука про вплив біологічних ритмів на стан здоров'я людини [1].
Коріння знань про біоритми йде у сиву давнину. До нашого часу дійшли трактати Гіппократа і Авіценни, в яких значне місце приділялося здоровому способу життя, заснованому на правильному чергуванні фаз активності і відпочинку. У народній медицині давно було відмічено вплив фаз Місяця і Сонця на здоров'я. Якщо говорити про сучасну хронобіологію, то перші серйозні наукові дослідження було проведено в першій половині ХХ століття. Дуже важливо, що найбільший внесок в усвідомлення цієї проблеми зробили росіяни. Серед них вчені – лауреат Нобелівської премії академік І.П. Павлов, академік В.В. Вернадський і А.Л. Чижевський, вони переконливо довели, що існує тісний зв'язок між сонячною активністю і подіями на Землі – кількістю смертей, самогубств, епілептичних нападів й інших захворювань. Сучасна хронобіологія крім вивчення взаємозв'язків між біоритмами і здоров'ям людини займається розробкою методів і засобів для відновлення і гармонізації порушених біологічних ритмів. Наразі цей напрям вважається одним з найперспективніших в профілактичній медицині, оскільки дозволяє впливати на найраніші причини розвитку багатьох захворювань.
1. Роль біоритмів у забезпеченні життєдіяльності людини
Біологічні ритми – це періодичне повторення зміни характеру і інтенсивності біологічних процесів і явищ в живих організмах [2].
Видатний хронобіолог Ф. Хальберг поділив всі біологічні ритми на три групи:
1) Ритми високої частоти з періодом, який не перевищує півгодинний інтервал. Це ритми скорочення серцевих м'язів, дихання, біострумів мозку, біохімічних реакцій, перистальтики кишечника.
2) Ритми середньої частоти з періодом від півгодини до семи діб. Сюди входять: зміна сну і бадьорості, активності і спокою, добові зміни в обміні речовин, коливання температури, артеріального тиску, частоти ділення клітин, коливання складу крові.
3) Низькочастотні ритми з періодом від чверті місяця до одного року: тижневі, місячні і сезонні ритми. До біологічних процесів цієї періодичності належать ендокринні зміни, зимівля.
Найменший відрізок часу, на який може реагувати мозок людини і ії нервова система, становить від 0,5 до 0,8 с. Тому не випадково скорочення нашого серця в середньому становить 0,8 с. Приблизно такий же темп руху наших ніг і рук при ходьбі. Інтервал часу в 0,5 – 0,7 с відповідає швидкості наших слухових і зорових рецепторів.
Окрім цих малих ритмів встановлено ще одну поширену періодичність, яка дорівнює 30 хв. Сюди належать цикли сну, скорочення м'язів шлунку, коливання уваги і настрою, а також статева активність. Спить людина чи ні, вона через кожні півгодини відчуває то низьку, то підвищену схвильованість, то спокій, то тривогу.
Добові ритми людини цікаві перш за все тим, що максимум і мінімум активності різних біологічних процесів не співпадають в часі.
Існують експериментальні дані про наявність добового ритму в роботі органів травлення. Утворення жовчі в печінці чергується з утворенням глікогену. У першій половині дня утворюється найбільша кількість жовчі, яка забезпечує оптимальні умови для переварення, зокрема, жирів. У другій половині дня печінка накопичує глікоген і воду.
Вранці посилюється перистальтика кишечника і моторна функція шлунку, відбувається очищення кишечника.
Увечері найбільш виражена функція виділення нирок, мінімум її настає між 2-ю годиною ночі і 5-ю годиною ранку.
Протягом доби фази працездатності також чергуються з періодами розслаблення і сну. При цьому пік активності з ранку припадає на період з 8 до 12 години, а денний пік активності припадає на період з 15 до 18 годин. Ці періоди активності обов'язково чергуються періодами розслаблення.
Крім того, виявляється, що свій біологічний розклад є і у кожного нашого органа. Якщо ми дотримуватимемося цього розкладу, то надовго збережемо свою красу і здоров'я [3].
3.00 - 6.00 – найважчий і виснажуючий період для організму. Для нього характерний найнижчий кров'яний тиск.
6.00 - 7.00 – оптимальний час для переходу від сну до неспання.
5.00 - 7.00 – період найбільшої активності товстого кишечника і оптимальний час для очищення організму.
7.00 - 9.00 – час найбільшої активності шлунку, і, отже, цей час добре використовувати для першого прийому їжі.
8.00 - 9.00 – в кров надходить найбільша кількість статевих гормонів.
9.00 -10.00 – оптимальний час для медичних процедур, пов'язаних із зовнішньою дією, оскільки в цей час шкіра менш за все чутлива до уколів.
10.00 - 12.00 – час найбільшої активної роботи мозку і кращий час для інтелектуальної роботи.
13.00 - 15.00 – час активності тонкого кишечника. Це означає, що якщо ви перед цим пообідали, то за дві години їжа найкращим чином засвоїться.
16.00 - 18.00 – ці години краще використовувати для фізичної роботи і спорту. Саме у цей період найшвидше ростуть волосся і нігті.
17.00 - 19.00 – в цей час ми краще за все уловлюємо нюанси смаку, ароматів і музики.
18.00 - 20.00 – в цей час печінка найлегше справляється з алкоголем.
18.00 - 20.00 – в цей період краще за все накладати косметичні маски. Це час краси, оскільки у ці години шкіра максимально чутлива до косметичних процедур.
18.00 - 21.00: час для найзадушевніших бесід. В цей час людина відкрита для спілкування і найгостріше відчуває самоту.
19.00 - 21.00 – в цей період максимально рухливі наші суглоби, а значить, він добре підходить для занять йогою і вправ на розтяжку і розслаблення.
22.00 – починаючи з цього часу, особливо інтенсивно починають діяти захисні сили організму. Саме це час найсприятливіший для відходу до сну.
Знання біоритмів людини дозволяє виготовити хронологічні календарі, які покращують нормальне протікання життя і оптимізують результати людської діяльності. Ось деякі дані про біологічні процеси в організмі протягом доби:
· макс. чутливість пальців – 15-16 год.
· макс. стиснення руки – 9-10 год.
· макс вироблення шлункових кислот –13 год.
· макс. сприйнятливість до ін'єкцій – 9 год.
· макс. працездатність печінки – 18-20 год.
· макс. працездатність легенів – 16-18 год.
· макс. зростання волосся і нігтів – 16-18 год.
· макс. активність мозку – 10-12 год.
· мінім. увага водіїв – 2 год.
· найважче залишатися наодинці – 20-22 год.
· мінім. судинний тиск – 4-5 год.
· макс. активність для чоловіків і жінок – початок осені.
1.1. Біологічні ритми і старіння
Згідно з одним науковим визначенням, біологічні ритми забезпечують здатність організму до адаптації і виживання в умовах змінюваного середовища. Звідси витікає, що при порушенні біологічних ритмів стійкість людини до різних чинників навколишнього середовища знижується. А оскільки однією з головних ознак старіння організму є саме зниження здатності протистояти руйнівним зовнішнім впливам, виникає закономірне запитання, чи не є порушення біоритмів однією з причин старіння [4].
Як показують сучасні дослідження, біологічні ритми людини зазнають значних змін упродовж всього вікового циклу. Так, у новонароджених і немовлят біоритмічний цикл є дуже коротким. Фази активності і розслаблення змінюються через кожні 3-4 години. Більш того, у дітей до 6-8 років практично неможливо визначити хронотип (тобто «жайворонок» або «сова»). У міру дорослішання дитини цикли біологічних ритмів поступово подовжуються і до початку статевого дозрівання набувають характеру добових біоритмів. В цей же час формуються хронотипи, які визначають характер біоритмів протягом практично всього дорослого життя. У період з 20 до 50 років біологічно ритми людини є найбільш стабільними. (Цікаво, що саме в цей період людина досягає найбільших ділових і творчих успіхів.) Після 50 років у більшості людей структура біологічних ритмів стає менш стійкою, а хронотипи стають все менш вираженими. У «сов» з'являються риси «жайворонків», і навпаки. Одним з найяскравіших і найнеприємніших проявів нестабільності біологічних ритмів у старих є безсоння. У більш старшому віці у багатьох літніх людей спостерігається значне скорочення періоду активності паралельно з різким подовженням фази розслаблення, що може виявлятися підвищеною сонливістю.
Наведені вище факти з великою вірогідністю свідчать, що вікова зміна структури біоритмів може бути причиною уповільнення розвитку організму і, зрештою, його старіння. Сучасні вчені в галузі хронобіології сходяться на думці, що порушення добових біоритмів організму є хронологічним маркером старіння. Відкриття цієї закономірності є дуже важливим в контексті перспектив продовження біологічного віку людини. Адже якщо нам вдасться розробити дієві препарати або методи гармонізації і підтримки оптимальної структури біоритмів, ми зможемо віддалити багато несприятливих вікових змін, пов'язаних з порушенням структури біоритмів.
1.2. Гармонізація біоритмів
Одним з головних напрямів сучасної хронобіології є розробка різних методів і препаратів для корекції біологічних ритмів людини. За 30 років інтенсивних досліджень в цій галузі ученими різних країн було створено немало засобів, які так чи інакше сприяють гармонізації біоритмів. Серед них можна виділити п'ять основних груп.
1. Фізіотерапевтичні методи. Корекція біоритмів за допомогою фізіотерапевтичних приладів є одним з найперших методів, що використовуються в хронобіології з кінця 1960-х років. Цей метод спочатку розроблявся для відновлення природних біоритмів у космонавтів, які тривалий час знаходилися у Космосі. Наразі такі апаратні процедури, як електросон і світлотерапія, використовуються в основному для корекції порушень біоритмів у людей, які працюють вахтовим методом в Заполяр´ї.
2. Препарати на основі мелатоніну. Мелатонін – це особливий гормон, який синтезується в головному мозку людини і тварин і відіграє найважливішу роль в регуляції біоритмів. Препарати на основі мелатоніну дійсно ефективно справляються з безсонням й іншими порушеннями сну, проте, як і всі гормональні препарати, він має використовуватися строго за необхідністю і під контролем лікаря.
3. Мікстура Павлова і її аналоги. Мікстура Павлова є препаратом, в якому в рівних пропорціях одночасно об'єднано збудливі і заспокійливі засоби. Таке поєднання дозволяє стабілізувати нервові процеси і, зокрема, нормалізувати біоритми сну і неспання.
4. Препарати на основі хронобіотиків. Хронобіотики – це особливі рослинні речовини, які регулюють різні фази біологічних ритмів. Вони виявляються в деяких харчових і лікарських рослинах. При цьому існують хронобіотикі, які регулюють переважно активну фазу біоритмів, і так звані релаксуючі хронобіотикі, які подовжують фазу відпочинку і відновлення.
5. Препарати на основі вітамінів, мікроелементів і хронобіотиків. Такі препарати є найостаннішим поколінням хронобіологічних препаратів. Їхнє створення стало можливим завдяки інтенсивному вивченню різних рослинних хронобіотиків. При цьому було встановлено, що більшість хронобіотиків дещо втрачають свою біоритмологічну активність, будучи синтезованими або виділеними в чистому виді. Як виявилось, більшість відомих хронобіотиків проявляють свою активність тільки у присутності певних вітамінів, вітаміноподібних речовин і мікроелементів, які разом з хронобіотиками містяться в рослині. Більш того, вдалося встановити, що вітаміни і мікроелементи володіють власною біоритмологічною активністю. Так, було розроблено перші вітамінно-мінеральні комплекси з рослинними хронобіотиками.
1.3. Роль вітамінів і мікроелементів в гармонізації біоритмів
Всім відомо, що дефіцит вітамінів і мікроелементів може супроводжуватися різким зниженням працездатності і життєвого тонусу, не говорячи вже про зниження стійкості до багатьох захворювань. Це пояснюється тим, що вітаміни і мінеральні речовини є універсальними регуляторами більшості клітинних функцій. Cаме слово «вітамін» перекладається як «речовина, необхідна для життя». Починаючи з найперших етапів еволюції, спочатку одноклітинні, потім багатоклітинні організми і, нарешті, сама людина навчилися використовувати біологічно активні речовини їжі для регуляції своєї життєдіяльності. Вже стародавні лікарі знали про те, що в харчових продуктах містяться певні речовини, за дефіциту яких можуть розвиватися різні захворювання. Люди з цингою швидко видужували, якщо їм давали лимонний сік, хворі з важким недокрів'ям вставали на ноги, отримуючи щодня сиру печінку, а народи північних країн давно навчилися лікувати рахіт за допомогою риб'ячого жиру. Досить подивитися на короткий перелік властивостей вітамінів і мікроелементів, щоб зрозуміти їхню важливість для організму.