Установлено что период активности когда уровень физиологических функций высок это время часов
2.7. биологические ритмы и работоспособность
2.7. биологические ритмы и работоспособность
Биологические ритмы — регулярное, периодическое повторение во времени характера и интенсивности жизненных процессов, отдельных состояний или событий. В той или иной мере биоритмы присущи всем живым организмам. Они характеризуются периодом, амплитудой, фазой, средним уровнем, профилем и делятся на экзогенные (вызванные воздействием окружающей среды) и эндогенные (обусловленные процессами в самой живой системе). Существуют биоритмы клеток, органа, организма, сообщества. По выполняемой функции биологические ритмы делят на физиологические — рабочие циклы, связанные с деятельностью отдельных систем (дыхание, сердцебиение) и экологические, или адаптивные, служащие для приспособления организма к периодичности окружающей среды (например, зима — лето). Период (частота) физиологического ритма может изменяться в широких пределах в зависимости от степени функциональной нагрузки (от 60 удар/мин сердца в покое до 180—200 удар/мин при выполнении работы); период экологических ритмов сравнительно постоянен, закреплен генетически (т.е. связан с наследственностью), в естественных условиях захвачен циклами окружающей среды, выполняет функцию «биологических часов».
Известным примером действия биологических часов служат «совы» и «жаворонки». Замечено, что в течение дня работоспособность меняется, ночь же нам природа предоставила для отдыха. Установлено, что период активности, когда уровень физиологических функций высок, это время с 10 до 12 и с 16 до 18 часов. К 14 часам и в вечернее время работоспособность снижается. Между тем не все люди подчиняются такой закономерности: одни успешнее справляются с работой с утра и в первой половине дня (их называют жаворонками), другие — вечером и даже ночью (их называют совами).
В современных условиях приобрели значимость социальные ритмы, в плену которых мы находимся постоянно: начало и конец рабочего дня, укорочение отдыха и сна, несвоевременный прием пищи, ночные бдения. Социальные ритмы оказывают все возрастающее давление на ритмы биологические, ставят их в зависимость, не считаясь с естественными потребностями организма. Студенты отличаются большей социальной активностью и высоким эмоциональным тонусом, и, видимо, не случайно им присуща гипертоническая болезнь более, чем их сверстникам из других социальных групп.
Итак, ритмы жизни обусловлены физиологическими процессами в организме, природными и социальными факторами: сменой времен года, суток, состоянием солнечной активности и космического излучения, вращением Луны вокруг Земли (и расположением и влиянием планет друг на друга), сменой сна и бодрствования, трудовых процессов и отдыха, двигательной активности и пассивного отдыха. Все органы и функциональные системы организма имеют собственные ритмы, измеряемые в секундах, часах, неделях, месяцах и годах. Взаимодействуя друг с другом, биоритмы отдельных органов и систем образуют упорядоченную систему ритмических процессов, которая и организует деятельность целостного организма во времени.
Знание и рациональное использование биологических ритмов может существенно помочь в процессе подготовки и в выступлениях на соревнованиях. Если вы обратите внимание на календарь соревнований, то увидите, что наиболее интенсивная часть программы приходится на утренние (.с 10 до 12) и вечерние (с 15 до 19) часы, т.е. на то время суток, которое ближе всего к естественным подъемам работоспособности. Многие исследователи считают, что основную нагрузку спортсмены должны получать во второй половине дня. Учитывая биоритмы, можно добиваться более высоких результатов меньшей физиологической ценой. Профессиональные спортсмены тренируются по нескольку раз в день, особенно в предсоревновательный период, и многие из них показывают хорошие результаты благодаря тому, что они подготовлены к любому времени соревнований.
Наука о биологических ритмах имеет огромное практическое значение и для медицины. Появились новые понятия: хрономедицина, хронодиагностика, хронотерапия, хронопрофилактика, хронопатология, хронофармакология и др. Эти понятия связаны с использованием фактора времени, ‘биоритмов в практике лечения больных. Ведь физиологические показатели одного и того же человека, полученные утром, в полдень или глубокой ночью, существенно отличаются, их можно трактовать с различных позиций. Стоматологи, например, знают, что чувствительность зубов к болевым раздражителям максимальна к 18 часам и минимальна вскоре после полуночи, поэтому все наиболее болезненные процедуры они стремятся выполнить утром.
Использовать фактор времени целесообразно во многих областях деятельности человека. Если режим рабочего дня, учебных занятий, питания, отдыха, занятий физическими упражнениями составлен без учета биологических ритмов, то это может привести не только к снижению умственной или физической работоспособности, но и к развитию какого-либо заболевания.
Установлено что период активности когда уровень физиологических функций высок это время часов
Как же формируются биологические ритмы?
По-разному. В значительной степени это зависит от природы. Смена дня и ночи и связанные с нею колебания освещенности, температуры и влажности воздуха действовали на обитателей Земли с самого начала биологической эволюции. Поэтому суточные ритмы физиологических функций самые устойчивые.
Недельный ритм поддается перестройке, что происходит, например, когда меняется режим труда или учебных занятий. Однако происходит это постепенно, так как раз сложившись, он обретает устойчивость. Если это свойство такого “молодого” ритма, то тем более это относится к суточному и годовому ритмам.
Об устойчивости биологических ритмов нельзя забывать при организации любой деятельности человека. Успех в работе и учебе возможен только тогда, когда чередование периодов работы и отдыха соответствует биоритмам физиологических функций.
Как же формируются биологические ритмы у детей? Отличаются ли они от ритмов взрослого человека? Можно ли распространять на детей те рекомендации, которые ученые дают взрослым?
Чем меньше ребенок, тем больше отличается его организм от организма взрослого.
Не все функции малыша подчинены суточному ритму, некоторые из них совершают полный цикл гораздо быстрее. Так, сон у новорожденного и грудного ребенка сменяется бодрствованием несколько раз в сутки.
Только к 1-1,5 годам такой ритм сон-бодрствование сменяется на двухфазный ритм, т.е. в этом возрасте ребенок спит 2 раза в сутки и 2 раза бодрствует.
Есть дети, которые очень рано перестают спать днем, тогда как другие даже в младшем школьном возрасте нуждаются в дневном сне. Беспокоиться в таком случае не стоит. Это индивидуальные особенности детей.
Трудно засыпает днем тот ребенок, в организме которого не происходит снижения уровня физиологических функций необходимого для периода сна.
Насильно заставлять спать такого ребенка не надо. Лучше заменить сон тихим отдыхом. Но если ребенок в первом или даже во втором классе нуждается в дневном сне, то необходимо для этого создать все условия.
Таким образом, развитие у детей ритма сон-бодрствование, а также ритмов других функций протекает индивидуально, и зависит это от наследственности, скорости развития нервной системы и влияния окружающей среды.
К моменту поступления ребенка в школу, ритмы его физиологических функций уже вполне сложились и определяют изменения его работоспособности. Так, наиболее высокая работоспособность у школьников отмечается с 9 до 11 часов утра. Затем ее уровень снижается и восстанавливается (при правильной организации послеобеденного отдыха) к 16-17 часам.
С возрастом биологические ритмы совершенствуются: быстрее достигается и дольше удерживается высокий уровень работоспособности. К тем часам, когда работоспособность достигает максимума, должна быть приурочена наиболее интенсивная умственная работа детей. Учителя это знают, поэтому такие трудные предметы, как математика, физика обычно стоят в расписании вторым-третьим уроком.
Домашние задания желательно выполнять в послеобеденные часы, во время второго подъема работоспособности. Поэтому не стоит требовать, чтобы младший школьник ждал возвращения с работы мамы или папы и в их присутствии садился за уроки. В вечерние часы можно лишь проверить, как Ваш сын или дочь выполнили задания, повторить пройденное, но систематически учить уроки после 18 часов вечера младшим школьникам не рекомендуется. Поздние занятия с постоянным напряжением малоэффективны, а здоровью могут принести большой вред. После такой тяжелой умственной работы ребенку трудно заснуть. Перед сном лучше пойдите с ребенком погулять, поиграйте с ним в тихие игры, почитайте ему или попросите помочь Вам в домашних делах.
В детском возрасте биологические ритмы еще малоустойчивы и легко изменяются. Перенесенный грипп, ангина или другое заболевание часто нарушают их. Часто биологические ритмы оказываются измененными у детей с хроническими заболеваниями, такими как тонзиллит, бронхит, туберкулезная интоксикация и т.д. А ведь от суточных ритмов зависит и здоровье, и школьные успехи. В связи с этим совершенно необходимо всячески содействовать тому, чтобы суточные ритмы были устойчивы. Для этого надо всеми силами стараться поменьше сбивать их неупорядоченностью жизни. Значит, нужен строгий режим дня. Школьник должен ложиться спать и просыпаться в одно и то же время (с отклонениями в пределах 15 минут).
Родители часто спрашивают, надо ли будить школьника, если он не проснулся утром в положенное время. Да, его нужно осторожно разбудить. После этого ребенок пусть немного (3-5 минут) полежит в постели, так как резкий переход от сна к бодрствованию вреден, но и долго оставаться в постели не рекомендуется.
Изо дня в день в одни и те же часы нужно завтракать, обедать и ужинать. Готовить домашние уроки в часы наибольшей работоспособности.
Школьник должен уметь продуктивно работать и долго сохранять устойчивый уровень внимания. Это легко, если он занимается ежедневно в одни и те же часы, совпадающие с периодом высокой работоспособности. Если же школьник готовит уроки в разное время дня, то одинаковое по трудности и объему задание он выполняет значительно медленнее.
Отдых тоже подчинен ритму. Дети младшего школьного возраста более подвижны с 8 до 9 часов утра, с 12 до 15 часов дня и с 6 до 7 часов вечера. Эти часы целесообразно отвести для активного отдыха.
Привычка к 3-4-х разовому питанию в сутки так же отражает биоритм потребностей человека в пище. Пищеварительной системе тоже свойствен свой ритм работы: ночью она отдыхает, к утру ее активность повышается и достигает максимума днем, далее постепенно снижается к вечеру.
Ужин должен быть за 1,5-2 часа до сна. На ужин готовят легкие блюда. Наедаться до полного насыщения за ужином не рекомендуется.
К сожалению, к режиму дня многие относятся плохо. Почти 70% опрошенных детей спят на час меньше положенной нормы, на 1,5-2 часа сокращен сон каждого шестого ребенка. Дети 7-ми лет должны спать 11-12 часов.
Чаще всего нерационально построен режим дня учащихся 1-х классов, так как первоклассники еще не научились правильно распределять время и продуктивно работать.
При нарушении режима у школьников снижается аппетит, появляются головные боли, запоры. Эти дети обычно бледны, менее жизнерадостны, часто болеют.
Чрезмерная нагрузка и отсутствие чередования умственного труда и отдыха ведут к умственному переутомлению. Дети становятся возбудимыми, раздражительными, капризными, плаксивыми, малообщительными, плохо усваивают школьный материал.
Постепенно в результате умственного переутомления ослабляется весь организм, вплоть до тяжелых нервно-психических состояний.
У взрослых людей существуют индивидуальные склонности к работе либо утром (это так называемые “жаворонки”), либо вечером (“совы”). Тот или иной суточный ритм работы начинает складываться в старших классах или на 1-м курсе института, т.е. в 16-18 лет. В этом возрасте ритмы физиологических функций стабилизируются и приближаются к ритмам взрослых.
Волнообразные колебания функционального состояния школьников на протяжении года определяются взаимодействием двух внешних факторов: биологического (времена года) и социального (структура учебных занятий).
В первые дни осени работоспособность детей невелика. Они еще не втянулись в занятия после лета. Привыкание к учебной нагрузке в первом классе длится почти 2 месяца.
В ноябре работоспособность становится высокой, затем держится более или менее на одном уровне, а с января по март начинает постепенно снижаться.
С началом весенних дней дети, казалось бы, вновь становятся более активными и подвижными. Однако, весна не самое благоприятное время года. В это время сказывается снижение содержания витаминов в пище, а также повышенная возбудимость нервной системы.
Далеко не все секреты биологических ритмов изучены. Учителя жалуются, что весь класс, вдруг, плохо работает, даже лучшие ученики рассеяны и невнимательны. Что это? Возможно, эти явления связаны с ритмами Солнца.
Основоположник гелиобиологии А.Л.Чижевский и его последователи изучили множество явлений в растительном и животном мире, связанных с периодичностью в деятельности Солнца. Были выделены 27-мидневные (период обращения Солнца вокруг своей оси), 5-6-ти и 11-тилетние циклы повышения солнечной активности. В эти дни в организме меняются различные физико-химические процессы. Именно в такие дни происходит больше автомобильных катастроф, аварий и несчастных случаев, а также ухудшение состояния людей, имеющих заболевания сердечно-сосудистой системы.
Для здорового ребенка повышение солнечной активности не опасно. А снижение внимания на уроках и уменьшение производительности умственного труда в такие дни можно свести к минимуму, если ребенок привык трудиться и жить по подходящему для него распорядку дня. А каков же подходящий для Вашего ребенка распорядок дня?
Чтобы определить это, понаблюдайте за тем, как и когда наиболее успешно работает Ваш ребенок. Подумайте, посоветуйтесь с учителем, как лучше составить режим дня, распланировать общие для семьи дела на неделю. Необходима постоянная связь родителей с преподавателями и медицинскими работниками школы, с которыми надо детально обсуждать условия жизни, учебы и воспитания школьника. Воспитывать школьника на свой страх и риск или прибегать к советам малосведущих неопытных людей нельзя. Это наносит только вред здоровью.
Наука сна: внутренние часы, биологические ритмы и страшные сновидения
Что такое циркадные ритмы и как наладить свой сон в подростковом возрасте. Советы сомнолога Романа Бузунова.
Вокруг подросткового сна много мифов: тинейджеры поздно ложатся спать и долго спят, потому что ленятся, или убеждают себя, что среди недели могут спать меньше восьми часов, а на выходных отсыпаться. Родители и педагоги стараются решить проблемы жёстким режимом, ранними подъёмами и запретом на использование гаджетов. Правда ли, что сон подростков отличается от сна взрослого? Отдыхает ли мозг ночью? Можно ли заставить себя лечь пораньше? Мы поговорили с сомнологом Романом Бузуновым и разобрались в науке сна.
президент «Российского общества сомнологов»,
профессор, доктор медицинских наук
Что такое циркадные ритмы, или почему мы спим ночью
Человек — это дневной вид. У нас есть суточные циркадные ритмы (циклы сна и бодрствования), которые настроены на то, чтобы мы бодрствовали днём и спали ночью. Мы так живём не потому, что привыкли, — внутри нас тикают часы, которые регулируют активность мозга. Это наш биологический внутренний механизм, то есть цикл «сон — бодрствование» работает не только из-за связи с внешними стимулами типа темноты или времени суток.
В шестидесятые годы прошлого века профессор Мишель Сифр поставил на себе эксперимент «Вне времени» по изучению биологических ритмов. Вместе со своими студентами он несколько месяцев провёл в пещере с постоянной освещённостью, влажностью, температурой и без часов. Результаты эксперимента показали, что даже без внешних раздражителей (естественного света, изменения погоды, посторонних шумов) человек всё равно какую-то часть времени спит, а какую-то бодрствует. Он делает это с определённой периодичностью, а не как попало.
Испытуемые начали жить по своим внутренним часам, и оказалось, что наш внутренний цикл длится чуть больше 24 часов, поэтому за время эксперимента профессор со студентами насчитали меньше суток, чем провели в пещере на самом деле.
Как работают наши внутренние часы и с чем связаны циркадные ритмы
Учёные стали искать, где находятся эти часы, и нашли их в центре мозга, в месте под страшным названием «супрахиазматическое ядро». Эта часть командует всеми остальными часами в нашем организме и устанавливает центральное время.
Внутренние часы — это гены и белки, которые очень хитро регулируют друг друга, нашу активность, аппетит, секрецию гормонов, температуру тела, артериальное давление и другие показатели. Часы идут даже в клетках нашей кожи: они тикают уже несколько миллиардов лет. И у нас, и у мухи они устроены похоже. Это очень древний и надёжный механизм, против которого идти сложно.
Нарушение и регуляция циркадных ритмов
Рассинхронизация часов и нарушение циркадных ритмов плохо сказывается на общем состоянии человека. Если мы ложимся в разное время, учимся по ночам, спим разное количество часов в будни и в выходные, мы сбиваем внутренние ритмы. Организм не успевает синхронизироваться сам с собой.
В результате может получиться так, что мозг будет считать, что сейчас день, печень — что сейчас ночь, а гормоны — что вечер. И это может сильно ударить по здоровью. Почему?
Во сне мозг не отключается — он просто занят другой работой
Центры мозга, которые днём отвечали за взаимодействие человека с окружающей средой, помогали нам обрабатывать информацию и избегать опасности, ночью начинают руководить организмом и восстанавливать его жизнеспособность. Они настраивают работу печени, лёгких, лимфатической системы, иммунитета. Во время сна все внутренние процессы восстанавливаются.
Параллельно эти процессы идти не могут: невозможно одновременно расходовать энергию и накапливать. Когда мозг включает каналы, которые активно работают вовне, у него не остаётся ресурсов обрабатывать что-то внутри. Когда машина едет, сложно заниматься её техобслуживанием и менять колёса на ходу.
Восстановление работоспособности происходит преимущественно в первые четыре-пять часов сна. В оставшиеся три-четыре часа мозг в основном «переваривает» информацию, запоминает нужное и забывает ненужное, сортирует новый опыт по различным системам памяти, формирует ассоциации. Информационная фаза обработки накопленного опыта ближе к утру, поэтому и сны нам снятся в это время.
Когда человек спит пять часов, физически он может функционировать: организм всё настроил и наладил, но ментально — нет. Если вдобавок к этому имеются какие-то расстройства сна, мозг отвлекается от своей внутренней работы, и мы хуже себя чувствуем днём, повышаются риски развития депрессии и тревоги.
Сон ничем не заменить и никак не компенсировать
Подросткам нужен долгий сон от 8 до 10 часов: это реальная потребность организма. Если мы будем её удовлетворять, днём мы будем работать на 100%. Если мы спим меньше, начинаем наносить себе ущерб. Если намного больше, это признак каких-то фоновых проблем.
Рекомендованная продолжительность сна по данным National Sleep Foundation
Недостаток сна трудно осознать
Когда мы недостаточно спим, мы сами у себя отнимаем силы и не даём организму работать на максимум. Если человек не будет спать в течение суток, по исследованиям, он не восстановится даже за неделю.
Недостаток сна бьёт по функциям префронтальной коры: снижает способность к эмоциональному контролю и повышает риск депрессивных состояний. У подростков эти функции только начинают формироваться, а недостаток сна их сразу выбивает. Поэтому невыспавшегося человека так легко вывести из равновесия, довести до слёз или спровоцировать на другую бурную реакцию.
В подростковом возрасте ритмы сдвигаются на совиный тип
СХЕМА ЦИРКАДНЫХ РИТМОВ
Синяя линия — среднестатистический взрослый
Жёлтая линия — среднестатистический подросток
Спад бодрости у среднестатистического взрослого в 4–5 часов ночи
У среднестатистического подростка в 6–7 часов утра
У циркадных ритмов есть разные варианты — в зависимости от них, человек будет склонен либо к более ранней активности (жаворонки), либо к более поздней (совы). Это не культурная привычка, а наследуемая вещь.
Среди подростков большой процент сов, поэтому им труднее вставать и ложиться в ранние часы. Самый крепкий сон у них приходится на семь часов утра — время, в которое все обычно встают в школу.
Подъём в самый минимум бодрого состояния влечёт за собой недостаток парадоксального сна — последней фазы, которая критически важна для запоминания и обучения.
С возрастом внутренние часы постепенно ускоряются, и среди взрослых преобладают жаворонки.
Как наладить режим при нарушении циркадного ритма
Соблюдение режима и регуляция света позволяют подстраивать свои внутренние часы под реальность, потихоньку их ускорять или замедлять. Люди, которые живут в Москве по времени Гонконга, вечером носят солнцезащитные очки, чтобы мозг думал, что уже закат, а утром используют светобудильники для имитации восхода.
Налаживать режим после каникул или праздников лучше постепенно, поскольку нужен примерно час в сутки, чтобы организм перестроился на новый режим без последствий. Начинать нужно с того, чтобы раньше вставать на час: волевым усилием заставить себя лечь раньше мы, к сожалению, не можем. Лучше не пытаться этого делать, чтобы не связывать засыпание с тревожностью и не выработать условный рефлекс — «боязнь не заснуть».
Три дополнительных вопроса про сон
🌚 Почему дети лунатят и говорят во сне, а в подростковом возрасте это пропадает
Все системы в нашем организме имеют особенность дозревать. Регуляция сна и бодрствования тоже постепенно налаживается. У детей ещё не очень развит нейрохимический блок, и когда в парадоксальной фазе дети видят сны, они реализуют команды, которые подаёт им мозг: строят гримасы, показывают язык, двигаются. Это нарушение поведения происходит в парадоксальном сне, когда у человека сохранены быстрые рефлексы и он может действовать в соответствии с фабулой сна.
Сноговорение и снохождение происходит во второй фазе сна, когда какая-то часть мозга спит, а другая уже проснулась. Лунатики могут воспроизводить некоторые закрепившиеся рефлексы, выполнять последовательности действий, но делают они всё медленно — у них отсутствуют быстрые рефлексы.
В подростковом возрасте возникает нейрохимический блок, который не пропускает команды и не даёт нашему телу их осуществлять. Получается активный мозг в парализованном теле. Сомнамбулизм к подростковому возрасту тоже обычно пропадает. Если в детстве ходят и разговаривают во сне 10–15% детей, к пубертату нервная система постепенно созревает, снохождение и сноговорение остаётся у 2–3%.
👹 Откуда берутся повторяющиеся страшные сны
Сновидения— это анализ накопленной за день информации, который, правда, может быть алогичным, поскольку в сновидениях преобладают свободные ассоциации. Обычно мы смотрим сны, ненужное забываем, важное — переводим в долгосрочную память и принимаем какие-то решения.
Навязчивые сны обычно бывают после какого-то страшного события. Мозг во сне обращается к этой ситуации, пытается её проанализировать, но не может ни решить, как действовать в будущем, ни забыть, ни принять этот ужас. Мозг не может отложить это и, как заезженная пластинка, постоянно возвращается к одному и тому же сюжету.
🧠 Как работают осознанные сновидения
Во время осознанных сновидений какая-то часть мозга чувствует, что мы во сне, и начинает руководить сном. Человек из исполнителя собственного сна превращается в режиссёра, который может влиять на фабулу. С одной стороны, это классный опыт — ты можешь стать кем угодно и делать что захочешь: задавать себе задачи и решать их, отрабатывать новые навыки во сне, проигрывать страхи. С другой стороны, если слишком увлечься осознанными сновидениями, можно вообще уйти от реальности и жить только во сне.
Сомнология — раздел медицины и нейробиологии, посвящённый исследованиям сна, расстройств сна, их лечению и влиянию на здоровье человека.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter