Определение хронобиотипа учащихся 8-9 классов

Школьная научная конференция молодых исследователей «Шаг в будущее»

Направление: «Биология»

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХРОНОБИОЛОГИЧЕСКОГО ТИПА УЧАЩИХСЯ Россия, ХМАО-Югра, Тюменская область, г. Сургут Автор: Костоглод Анна, Муниципальное бюджетное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №44, ученица 9Д класса Научный руководитель: Гажиу Галина Хамзеевна, учитель первой квалификационной категории, Муниципальное бюджетное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №44

ВВЕДЕНИЕ

Хронобиология – это наука, изучающая ритмические процессы, изменяющиеся во времени от самого их зарождения в отдельных живых клетках до таких сложных и крупномасштабных явлений, как лунные и сезонные ритмы в жизни природы. Известно, что биологическая организация природы очень сложна и постоянно испытывает воздействия окружающей среды. Хронобиология занимается изучением биологических ритмов, которые, с одной стороны, должны быть устойчивы и по возможности независимы от случайных воздействий и состояния организма, а с другой – должны все время подстраиваться к конкретным условиям среды, чтобы дать организму максимальные возможности к адаптации. Каждая клетка, каждый орган, каждый организм и каждое сообщество организмов имеет свою не только пространственную, но и временную организацию. Поэтому их чувствительность постоянно меняется во времени. Глубокое проникновение в биоритмическую структуру организма несет человечеству много пользы.

В настоящее время хронобиология занимается изучением таких проблем как временная организация живых систем, проблемой «биологического» времени: механизмов действия биологических часов, биохимией и биофизикой биоритмов, проблемой хрономедицины, космической хронобиологией.

Целью работы было определение хронобиологических типов учащихся 8 и 9 классов МБОУ. СОШ № 44 г. Сургута. В работе были поставлены следующие задачи: 1 провести поиск литературы по проблеме хронобиологии 2 систематизировать материал в соответствии с планом работы 3 освоить методику определения хронобиологического типа 4 провести экспериментальное определение хронобиологического типа учащихся 5 представить результаты работы на научную конференцию.

1. ХРОНОБИОЛОГИЯ И ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ

Пространственную организацию живых систем давно изучают морфологи (анатомы, гистологи, цитологи), а временную организацию биологических систем изучает новая область биологии – хронобиология (от греческих слов хронос – время, биос – жизнь, логос – учение, наука). Основная задача хронобиологии – выяснение роли фактора времени в существовании и развитии биологических систем. Процессы, протекающие в живых системах, осуществляются упорядоченным образом во времени. Это – основа их временной организации. Особый класс периодических изменений деятельности и поведения биологических систем называется биологическими ритмами. Учение о биологических ритмах в узком смысле получило название биоритмологии, которая входит частью в более широкую дисциплину хронобиологию. Биологический ритм представляет собой один из важных инструментов исследования роли фактора времени в деятельности живых систем и их временной организации. А поскольку одна из основных задач хронобиологии – изучение временной организации биологических систем, то это означает, что хронобиология – важнейший раздел теоретической биологии. Наиболее важными достижениями отечественной и зарубежной хронобиологии являются:

1. Биологические ритмы обнаружены на всех уровнях организации живой природы – от одноклеточных до сложно устроенных многоклеточных организмов растений и животных, в том числе человека, и от молекулярных и субклеточных структур до биосферы. Это свидетельствует о том, что биологическая ритмика – одно из наиболее общих свойств живых систем.

2. Биологические ритмы признаны важнейшим механизмом регуляции функций организма, благодаря которому обеспечивается гомеостаз, динамическое равновесие и процессы адаптации в биологических системах.

3. Биологические ритмы, с одной стороны, имеют эндогенную природу и генетическую регуляцию, а с другой – их осуществление тесно связано с модифицирующим действием факторов внешней среды, так называемых датчиков времени (внешних по отношению к биологической системе). Эта связь лежит в основе единства организма со средой и во многом определяет экологические закономерности.

4. Сформулированы положения о временной организации живых систем, в том числе и человека. Развитие этого положения очень важно для анализа патологических состояний живых систем.

5. Разработаны проблемы биологического времени, его свойств и закономерностей, а также его размерности.

6. Обнаружены биологические ритмы чувствительности организмов к действию факторов химической и физической природы, а также лекарственных средств. Это стало основой для развития хронофармакологии.

7. Знания о закономерностях биологических ритмов используют при профилактике, диагностике и лечении заболеваний человека (хрономедицина), при организации режимов труда и отдыха людей (хроногигиена), в космической биологии и медицине.

Живая природа исключительно богата ритмическими процессами. Биологические ритмы создают своеобразную и достаточно сложную сеть в организме. Как, например, необходима для организма сеть кровеносных сосудов, несущая питание к его частям, так для его существования нужна и сеть разнообразных биологических колебаний, способствующая эффективному режиму работы частей организма и сохранению всего организма в целом. Так, например, изменение условий во внешней среде может повлиять на изменение артериального давления в организме, а оно в свою очередь повлияет на сужение или расширение просвета кровеносных сосудов и, следовательно, от этого зависит уровень питания частей организма питательными веществами и кислородом. Организм в целом характеризуют ритмы поведения, работоспособности, температуры и т.д.

2. ХРОНОБИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА

Еще в начале ХХ века были известны 3 биологических ритма у человека, которые потом были названы макробиоритмами. Это 23-дневный физический, 28-дневный эмоциональный (психический) и 33-дневный интеллектуальный ритмы. Знание своих макробиоритмов позволяет прогнозировать наступление так называемых критических дней, в которые наиболее вероятны травмы, различные несчастные случаи, недомогание. В организме человека обнаружено более 500 морфофизиологических параметров, которым свойственны биологические ритмы. Так, в клетках ритмически изменяются число и размеры многих внутриклеточных структур (ядро, эндоплазматический ретикулум, митохондрии, лизосомы и т.д.), метаболические процессы (биосинтез белка, активность ферментов, секреция и др.), размножение клеток. Биологические ритмы свойственны функциям органов и систем органов – частоте сердечных сокращений, продолжительности сердечного цикла, функциям внешнего дыхания, выделительным функциям почек, деятельности нейроэндокринной системы. Организм в целом характеризуют также ритмы поведения, работоспособности. Особенностью человека является то, что сильное влияние на его биологические ритмы могут оказывать звуковые сигналы, цвета окружающего мира, взаимоотношения между членами коллектива – это так называемые социальные датчики времени для человека. Социальные датчики времени можно подразделить на следующие группы: – датчики, только информирующие о текущем моменте времени. Так, человек, не обремененный никакими обязанностями, в силу стремления к ориентировке во времени, периодически поглядывает на часы или же получает такую информацию как бы случайно: с боем часов, передачей сигналов времени по радио, телевидению; – датчики, оповещающие о приближении или наступлении какого-нибудь события, участие в котором для человека необязательно, в отношении которого он свободен в выборе: начало передач радиовещания, телевидения и т.д.;

– датчики, предупреждающие о моменте, с которым связаны события,

имеющие для человека важное значение: оповещение об отлете самолета, о приближении интересной встречи и т.д.;

– датчики, предписывающие жесткую необходимость определенной

схемы поведения: часы начала работы, приемы и сдача ответственных дежурств и т.д. Роль социальных датчиков времени исключительно велика в тех случаях, когда возникает необходимость перестройки привычного распорядка, например, при переходе из одной смены в другую в условиях сменной работы, при переезде в новую временную зону (в новый часовой пояс). Предполагают, что различие в уровнях работоспособности появились уже у очень древних предков человека: ночное наблюдение за стадом, уход за детьми и т.д., а днем отправлялись на охоту, готовили еду. Такое явление существует и в наши дни, что подтверждают данные немецких биоритмологов. Так, среди 50% людей, у которых выражена ритмика деловой активности, 35% относятся к «вечернему» типу и только 15% – к «утреннему». Наибольшее число «утренних »типов встречается среди рабочих и служащих, а среди представителей творческих профессий преобладают черты «вечернего» склада деятельности. По данным отечественного биоритмолога Н.А.Лаврентьевой (1985) 25% студентов предпочитают для работы утро, а более 30% – вечер или даже ночь, тогда как 45% трудятся относительно равномерно на всем протяжении бодрствования. Таким образом, хронобиологическая норма у каждого человека индивидуальна. Она обусловлена, с одной стороны, внутренними регуляциями в организме, в том числе генетическими механизмами, а с другой – взаимодействием организма со средой. Хронотип человека чаще всего определяют в зависимости от того, в какое время суток наблюдается активная фаза биологического ритма сон – бодрствование. Отличия в этом ритме позволили среди людей выделить группы утреннего и вечернего типа. Первые получили название «жаворонки», они рано вечером засыпают и рано утром просыпаются. Наоборот, вторые, или «совы», засыпают поздно и соответственно позднее просыпаются. Люди указанных разных типов отличаются по своей работоспособности в утренние и вечерние часы. Кроме того, выделяют группу людей, которых нельзя включить в какой-либо из этих двух типов. Они получили название «голуби». Работоспособность человека на протяжении суток меняется таким образом, что наивысшая активность приходится на утренние часы – от 10 до 12 и на послеобеденное время – с 16 до 18 часов. Где-то около 14 часов обычно происходит спад работоспособности. Отмечается спад и в вечернее время. 3. ХРОНОМЕДИЦИНА

Полученные знания о биологических ритмах используются и в медицине. В медико-биологической науке сформировалось новое направление – хрономедицина. Ее задача найти способы применения хронобиологических данных для совершенствования профилактики, диагностики и повышения эффективности лечения заболеваний у людей. В составе хрономедицины определились такие направления, как хронопрофилактика, хронопатология, хронофармакология и хронотерапия. Хронопрофилактика на основе знаний биологических ритмов человека и их связей с внешними факторами разрабатывает комплекс мер, направленных на предупреждение развития заболеваний. Хронопатология изучает пути и механизмы возникновения отклонений в биологических ритмах от их нормального течения и роль этих нарушений в развитии заболеваний. Хронофармакология изучает зависимость действия лекарственных веществ на организм и его системы от фазы биологических ритмов и исследует влияние вводимых в организм лекарств на параметры его биологических ритмов. Хронотерапия проводит лечение людей на основе данных об их биологических ритмах. При этом применение лекарств проводится с учетом времени суток, в которое наблюдается наибольший эффект от их действия.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХРОНОБИОТИПА

4.1. Объект и методы исследования В эксперименте участвовали ученики 8А и 8Б классов МБОУ. СОШ №44 г. Сургута. В 8Б классе тестирование прошли 17 учеников, из них 9 мальчиков и 8 девочек. В 9А классе было протестировано 23 ученика, из них 8 мальчиков и 15 девочек.

Методика определения хронобиотипа С помощью предлагаемого теста определите свой хронобиотип. При выполнении тестового задания придерживайтесь следующих рекомендаций: 1. Прежде чем ответить, добросовестно прочитайте каждый вопрос. 2. Ответить необходимо на все вопросы в заданной последовательности. 3. На каждый вопрос надо ответить независимо от другого вопроса. 4. Для всех вопросов даны на выбор ответы с оценочной шкалой Перечеркните крестиком только один ответ. 5. На каждый вопрос просьба ответить как можно откровеннее.

     Вопросы с приложенными оценочными тестами

1. Когда вы предпочитаете вставать, если имеете совершенно свободный от планов день и можете руководствоваться только личными чувствами? (Перечеркните крестиком только одну клеточку). а) 5.00-7.30 4 б) 8.00-9.30 3 в) 10.00-12.00 2 г) 12.00-13.00 1 2. Когда вы предпочитаете ложиться спать, если совершенно свободны от планов на вечер и можете руководствоваться только личными чувствами? (Перечеркните крестиком только одну клеточку).

 а) 20.00-22.00                          4
 б) 22.30-00.30                          3
 в) 00.30-03.00                          2
 г) 03.00-04.00                          1                   

3. Какова степень вашей зависимости от будильника, если утром вы должны вставать в определенное время?

1) Совсем независим 4 2) Иногда зависим 3 3) В большой степени зависим 2 4) Полностью зависим 1 4. Как легко вы встаете утром при обычных условиях? 1) Очень тяжело 1 2) Относительно тяжело 2 3) Сравнительно легко 3 4) Очень легко 4 5. Как вы деятельны в первые полчаса после утреннего вставания? 1) Большая вялость 1 2) Небольшая вялость 2 3) Относительно деятелен 3 4) Очень деятелен 4 6. Какой у вас аппетит после утреннего вставания в первые полчаса? 1) Совсем нет аппетита 1 2) Слабый аппетит 2 3) Сравнительно хороший аппетит 3 4) Очень хороший аппетит 4

7. Как вы себя чувствуете в первые полчаса после утреннего вставания?

1) Очень усталым 1 2) Усталость в небольшой степени 2 3) Относительно бодр 3 4) Очень бодр 4 8. Если у вас на следующий день нет никаких обязанностей, когда вы ложитесь спать по сравнению с вашим обычным временем отхода ко сну? 1) Всегда или почти всегда в обычное время 4 2) Позднее обычного менее чем на 1 час 3 3) На 1–2 часа позднее обычного 2 4) Позднее обычного больше, чем на 2 часа 1 9. Вы решили заниматься физкультурой (физзарядкой, физической тренировкой). Ваш друг предложил заниматься дважды в неделю, по 1 часу утром, между 7 и 8 часами. Будет ли это благоприятным временем для вас? 1) Мне это время очень благоприятно 4 2) Для меня это время относительно приемлемо 3 3) Мне будет относительно трудно 2 4) Мне будет очень трудно 1 10. В какое время вечером вы так сильно устаете, что должны идти спать? (Перечеркните крестиком только одну клеточку).

   11. Вас собираются нагрузить 2-часовой работой в период наивысшего уровня вашей работоспособности. Какой из четырех данных сроков вы выберите, если вы совершенно свободны от дневных планов и можете руководствоваться только личными чувствами?

1) 8.00 – 10.00 6 2) 11.00 – 13.00 4 3) 15.00 – 17.00 2 4) 19.00 – 21.00 0 12. Если вы ложитесь спать в 23.00, то какова степень вашей усталости? 1) Очень усталый 5 2) Относительно усталый 3 3) Слегка усталый 2 4) Совсем не усталый 0

 13.  Какие-то обстоятельства заставили вас лечь спать на несколько часов позднее обычного. На следующее утро нет необходимости вставать в обычное для вас время. Какой из четырех указанных возможных вариантов будет соответствовать вашему состоянию?
        1) Я просыпаюсь в обычное время и не хочу спать                 4
        2) Я просыпаюсь в обычное  время и продолжаю дремать     3                                                                                                          
        3)  Я  просыпаюсь в обычное  время и снова засыпаю            2     	4)  Я просыпаюсь позднее, чем обычно				   1

14. Вам предстоит какая-либо работа или отъезд ночью, между 4 и 6 часами. На следующий день у вас нет никаких обязанностей. Какую из следующих возможностей вы выберете? 1) Сплю сразу после ночной работы 1 2) Перед ночной работой дремлю, а после нее сплю 2 3) Перед ночной работой сплю, а после нее дремлю 3 4) Полностью высыпаюсь перед ночной работой 4

15. Вы должны в течение 2-х часов выполнять тяжелую физическую работу. Какие часы вы выберете, если у вас полностью свободный график дня, и вы можете руководствоваться только личными чувствами? 1) 8.00-10.00. 4 2) 11.00-13.00 3 3) 15.00-17.00 2 4) 19.00-21.00 1

16. У вас возникло решение серьезно заниматься закаливанием организма. Друг предложил делать это дважды в неделю, по 1 часу, между 22 и 23 часами. Как вас будет устраивать это время? 1) Да, полностью устраивает. Буду в хорошей форме 1 2) Буду в относительно хорошей форме 2 3) Через некоторое время буду в плохой форме 3 4) Нет, это время меня не устраивает 4

17. Представьте, что вы сами можете выбрать график своего рабочего времени. Какой 5-часовой непрерывный график работы вы выберете, чтобы работа стала для вас интереснее и приносила большее удовлетворение? (Перечеркните крестиками пять клеточек).

(При подсчете берется большее цифровое значение).

18. В какой час суток вы чувствуете себя «на высоте»? (Перечеркните крестиком только одну клеточку).

19. Иногда говорят «утренний человек» и «вечерний человек». К какому типу вы себя относите? 1) Четко к утреннему типу — «Жаворонок» 6 2) Скорее к утреннему типу, чем к вечернему 4 3) Индифферентный тип — «Голубь» 3 4) Скорее к вечернему типу, чем к утреннему 2 5) Четко к вечернему типу — «Сова» 0

Схема оценки хронобиологического типа человека по тесту

«Жаворонок» (четко выраженный утренний тип) 69 баллов Слабо выраженный утренний тип 59–68 баллов «Голубь» (индифферентный тип) 42–58 баллов Слабо выраженный вечерний тип 32–41 баллов «Сова» (сильно выраженный вечерний тип) 31 балл ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты работы свидетельствуют о том, что решение проблем хронобиологии одинаково важно и для развития теории в биологии и для практики, в том числе и в области медицины. Данные по хронобиологии используются для более эффективного лечения заболеваний и их профилактики. Биологические ритмы человека индивидуальны. Знание своих биохронологических типов важно для составления оптимальных режимов труда и отдыха. Наиболее распространенным хронобиотипом среди протестированных учащихся 8А и 8Б классов школы №44 является индифферентный тип «Голубь». Для учащихся с таким хронобиотипом характерна относительно равномерная трудоспособность на всем протяжении бодрствования. Всем учащимся мы дали рекомендации по составлению режима труда и отдыха.

ЛИТЕРАТУРА

1. Доскин В.А., Лаврентьева Н.А. Ритмы жизни. – М.: Медицина, 1991. 2. Иванов С. Ритмы нашей жизни. – М.: Просвещение, 1987. 3. Романов Ю.А. Проблемы хронобиологии. – М.: Знание, 1989, сер. Биология, № 11. 4. Чернышев С.Н. Биологические ритмы. – М.: Высшая школа, 1980.