Curs Nr. 14 Bioritmurile Si Cronobiologia

BIORITMURI ŞI CRONOBIOLOGIE


• Activitatea ritmică este o proprietate fundamentală a lumii vii (organisme uni- sau pluricelulare)

• Toate fiinţele vii sunt supuse în permanent acestor ritmuri de la apariţia vieţii pe Terra

• Ştiinţa care studiaza fenomenele ritmice care se întilnesc în lumea vieţuitoarelor se numeste bioritmologie sau cronobiologie


• Iniţiatorul acestui nou domeniu al ştiinţelor biologice este profesorul Franz Hellberg de la Universitatea Minnesota din SUA

PROF. FRANZ HELLBERG UIVERSITATEA MINNESOTA - USA


• Premiul Nobel pentru Medicină în 1995 a fost atribuit cercetătorilor Christiane Nusslein-Volhard (Institutul Max Planck pentru Cercetări în Embriogeneză de la Tubingen), Erich Wischaus (Universitatea Princeton) şi Edward Lewis (Institutul de Tehnologie de la Passadena), pentru studii care au demonstrat existenţa la organismele vii a unui ceas biologic genetic


• În genomul eucariot există un grup de gene numite „homeotice” care reglează dezvoltarea embrionară şi organogeneza

• Aceste gene au fost descrise la insecte, viermi inelari, amfibieni, mamifere şi om


• Aceste gene controlează procesul primar de subdiviziune a celulelor embionare în cele trei straturi specifice – ectoderm, mezoderm şi endoderm, din care vor lua naştere ulterior ţesuturile şi organele corespunzătoare

• În celulele vegetale şi animale procesul de diferenţiere este legat în mod regulat de fenomenul de poliploidizare, în cursul căruia creşte cantitatea de ADN

ORIGINEA BIORITMURILOR

• Ipoteza originii exogene susţine că bioritmurile sunt supuse factorilor de mediu

• Ipoteza originii endogene susţine că în organismele vii ar exista nişte mecanisme proprii de reglare, de timing, adevărate orologii biologice


• Unele procese ale organismelor vii au maxime şi minime în funcţionarea lor la anumite momente de timp, iar prin reluarea lor de-a lungul evoluţiei au devenit insuşiri ereditare transmise de la o generaţie la alta prin codul genetic


• Aceste „ceasornice biologice“ ar funcţiona în fiecare celulă a oraganismului fiind rezultatul unei perioade foarte lungi de adaptare (milioane de ani) la condiţiile mediului extern în raport cu desfăşurarea ciclurilor diurne, selenare, sezoniere, anuale, multianuale


• Bioritmurile apar ca expresie a capacităţii adaptative a organismelor vii faţă de condiţiile naturale terestre şi cu periodicitatea marilor fenomene naturale (rotaţia Pământului în jurul axei sale, rotaţia Pământului în jurul Soarelui, ciclul selenar)

CLASIFICAREA BIORITMURILOR

• A. În raport cu originea: bioritmuri endogene şi exogene

• B. În raport cu durata: circadian – 24 ore, ultradian – 20 ore, infradian – 28 ore, circaseptan – 7 zile, circavigtintan – 20 zile, circatrigintan – 30 zile, circanula – 1 an

CLASIFICAREA BIORITMURILOR

• C. În raport cu fenomenele cosmice: diurn (circadian), selenar, sezonier, anual, solar, multianual

• D. Bioritmuri psiho-fizice (specifice pentru bioritmologia umană): fizic, psihic, emoţional

• E. Bioritmuri speciale, cu durată de fracţiuni de secundă descrise în neurofiziologie şi electrofiziologie.

RITMURI LEGATE DE FENOMENELE COSMICE

• 1. Ritmul diurn (circadian)• La animalele superioare sunt descrise variaţii

ciclice ale funcţiilor glandulare şi ale sistemului nervos

• La om sunt descrise variaţii diurne ale tensiunii arteriale, ale pulsului, temperaturii corpului, funcţiei renale, metabolismul proteic şi al acizilor nucleici

• 2. Ritmul lunar (selenar): la femeie influenţează ciclul menstrual, la bărbat secreţia hormonului tiroidian T3


• 3. Ritmul sezonier (în funcţie de anotimp)• La plante fotoperiodism sezonier (înmugurirea

şi creştere frunzelor primăvara, cu repaus iarna)

• La animale scăderea motricităţii şi a temperaturii manifestată prin iarna prin hibernarea mamiferelor, vara înregistrându-se o activitate cardiacă mai intensă

• Tot aici se încadrează şi migrarea păsărilor• La om teninţa de hibernare se manifestă prin

ingerarea unor cantităţi mai mari de calorii în timpul iernii în comparaţie cu vara


• 4. Ritmul anual

• Ciclul sexual reprezintă o moştenire înscrisă în codul genetic şi se manifestă prin creşterea nivelului hormonilor sexuali la femeie şi bărbat spre sfârşitul verii şi toamna, respectiv prin creşterea natalităţii în timpul verii şi începutul tomanei.


• 5. Ritmul multianual (legat de ciclul solar)• Cuprinde aproximativ 11 ani • A conturat un domeniu aparte al cronobiologiei,

respectiv heliobiologia• Studiază influenţa radiaţiilor solare asupra

organismelor vii şi încearcă să stabilească anumite corelaţii între dinamica activităţii solare şi anumite aspecte patologice: crşterea virulenţei bacteriilor şi virusurilor (epidemii de ciumă, holeră, gripă), boli psihice, modificări coloid-osmotice ale sângelui, scăderea numărului de leucocite, creşterea numărului de infarcte miocardice, hipertensiune, sinucideri, accidente de circulaţie

BIORITMURI ALE ACTIVITĂŢII VITALE PE PERIOADA DE 24 DE ORE

• Ceasul intern care imprimă ritmul circadian este nucleul suprachiasmatic al hipofizei

• Semnalele luminoase care acţionează asupra terminaţiior nervoase de la nivelul retinei trimit impulsuri prin nervul optic la acest nucleu care va influenţa nivelul melatoninei din sânge

• La lumină scade nivelul plasmatic al melatoninei, iar la întuneric creşte

BIORITMURI ALE ACTIVITĂŢII VITALE PE PERIOADA DE 24 DE ORE

• Ritmul somn/veghe este determinat genetic• În codul genetic al fiecărui organism este înscris

numărul de ore necesare pentru somn (4-8 ore din 24)

• De asemnea ritmul alternant al temperaturii corpului influenţează ciclul de activitate, cu cât temperatura este mai ridicată, cu atât oranismul este mai activ

• Studiile de cronobiologie au arătat existenţa a circa 300 de bioritmuri diferite la om (temperatura corporală, activitatea hormonală, pragul sensibilităţii dureroase, auditive, posibilitatea de concentrare şi atenţie, etc).

BIORITMURI PSIHO-FIZICE

• La om există 3 asemenea bioritmuri: a. fizic (23 de zile)b. emoţional (28 de zile)c. intelectulal (33 de zile)

• Primele două bioritmuri (fizic si emoţional) au fost descoperite la începutul secolului al XX-lea de psihologul austriac Svoboda şi de medicul german Wilhelm Fliess, în urma unor ani de studiu asupra pacienţilor lor, observând o anumită succesiune periodică a momentelor bune şi rele

• Mai târziu a fost descoperit al treilea (intelectual)• În prezent se vorbeşte şi de al patrulea bioritm specific

omului şi anume cel intuiţional• Ele reprezintă o variatie periodică a parametrilor

biologici individuali.


• Ciclul fizic presupune 11,5 zile de vigoare, capacitate de activitate intensă, urmate de 11,5 zile de oboseală şi slăbiciune

• El afecteaza funcţiile fiziologice, forţa, rezistenţa fizică şi la îmbolnaviri, coordonarea motrice, viteza


• Ciclul emoţional cuprinde 14 zile de bună dispoziţie, calm şi optimism, urmate de 14 zile de iritabilitate şi nervozitate, el vizând şi creativitatea, dispoziţia sufletească, sensibilitatea, starile emotionale (iubire/ura, optimism/pesimism, pasiune/indiferenţă, depresie/entuziasm)


• Ciclul intelectual cuprinde 16,5 zile de spontaneitate mentală, capacitate crescută de creaţie, urmate de 16,5 zile de randament scăzut al activităţii intelectuale, afecteând judecata, agerimea minţii, logica, luarea deciziilor, gândirea analitică, memoria, atenţia, capacitatea de învatare, claritatea în gândire, corectitudinea calculelor

• La sfârşitul unui an bioritmic cele trei cicluri ajung să aibă o origine comună


• Ciclul intuiţional are o perioada de 38 de zile şi afectează percepţia extrasenzorială, intuiţia, instinctele – “al şaselea simţ”

• Toate curbele ciclurilor pornesc de la zero (linia zero - punctul critic) în momentul naşterii


• Momentul cel mai important într-un ciclu psiho-fizic este cel al trecerii de la o fază la alta, de la + la -, când organismul este supuis unui grad maxim de instabilitate

• Prin studiul acestor bioritmuri s+a înceract luarea unor măsuri de prevenire a unor accidente de circulaţie, de exemplu, prin interzicerea conducerii autovehiculelor în zilele critice

• La persoanele de peste 70 de ani s-a constatat statistic că cele mai multe decese au loc în zilele critice sau imediat după acestea

BIORITMURILE ŞI SOMNUL

• Ritmul circadian influenţează şi durata somnului, prin modificarea timing-ului eliberării hormonilor, variaţia volumului sangvin, excreţia urinii, oscilaţiile temperaturii corpului

• De durata somnului sunt legate starea psihică optimă (lipsa de somn ducând la stări depresive), longevitatea şi incidenşa bolilor cardio-vasculare

BIORITMURILE ŞI SOMNUL

• Durata de somn de 7-8 ore din 24 este statistic asociată cu longevitatea cea mai mare

• Durata de somn foarte mică este asociată cu angina pectorală şi durerile cardiace

• Durata foarte lungă cu infarctele miocardice şi atacurile cerebrale.

• În mod normal durata stării de veghe creşte o dată cu vârsta de la copil la adult, atingând perioada maximă la bătrâneţe

ACTIVITATEA RITMICĂ UMANĂ ÎN 24 DE ORE

• Ora 2-3 noaptea: temperatura corpului atinge cel mai scăzut nivel

• Este ora de criză, cu scăderea maimă a capacităţii de concentrare

• Este ora la care se produc cele mai multe accidente de circulaţie (de 6 ori mai multe decât în cursul zilei) sau accidente de muncă

• Ora 3-4 dimineaţa: se remarcă cea mai mare neîndemânare

• Ora 4-5 dimineaţa: cea mai scăzută tensiune arterială


• Ora 5-6 dimineaţa: apare hormonul de stres – CORTIZOLUL, care determină refacerea tonusului diferitelor organe interne şi revenirea la normal a circulaţiei

• Ora 10-12 dimineaţa: capacitatea de concentrare spirituală maximă

• Ora 13: cea mai mare secreţie de acid clorhidric la nivel gastric

• Ora 12.30-15: la peste 20% din persoane apare o stare de toropeală care corespunde necesităţii fiziologice a organismului pentru odihnă


• Ora 15: cel mai scăzut prag al sensibilităţii dureroase

• Ora 15-16: cea mai bună îndemânare

• Ora 16-18: tonus fizic maxim, ora cea mai bună pentru activităţi sportive

• Ora 16.30-18: la copii capacitate de concentrare maxima, creşte viteza de calcul arimetic


• Ora 18-20: ficatul are cea mai bună capacitate de detoxifiere a alcoolului

• După orele 18: perioda ideală pentru tratamente cosmetice deoarece membranele biologice ale pielii devin permeabile pentru substanţe chimice

• Ora 17-19: crşte sensibilitatea organelor de simţ: gustativ, auditiv, olfactiv


• Ora 22: devine dominant tonusul parasimpatic, cu diminuarea metabolismului, scăderea numărului de bătăi cardiace pe minut şi activarea sistemului imunitar

• Ora 24-4 dimineaţa: în acest interval se produc cele mai multe naşteri datorită predominenţei parasimpaticului care influenţează tractul hipotalamo-hipofozo-uterin


Documents

Curs Nr. 14 Bioritmurile Si Cronobiologia