Ритмы циркадные

Физиологические факторы (возраст, пол, состояние нейро-гуморальной регуляции, циркадные ритмы) влияют на метаболизм лекарств [c.486]

Эволюция — добиологическая и биологическая — происходила на Земле, вращающейся вокруг Солнца и вокруг собственной оси. Это не могло не отразиться на самом ходе эволюции (см. 17.5). В то же время эволюция в условиях периодической смены температуры, освещенности и увлажнения должна была запечатлеться в физиологии как животных, так и растительных организмов. Это третий аргумент. Суточная периодичность действительно свойственна жизненным процессам. В связи с этим было введено понятие биологических часов. Биологические колебания с периодом, близким к суточному, такие, например, как смена сна и бодрствования, называются циркадными ритмами. Циркадные ритмы повсеместны в живой природе, они имеют эндогенный [c.514]

В средней части протоцеребрума расположен комплекс под названием центральное тело. Центральное тело, регулируя возбудимость моторных центров, участвует в контроле ритмов циркадной активности, а также в контроле мышечного тонуса. После выжигания нейронов центрального тела термокаутером все локомоторные акты подавляются. Напротив, локальное раздражение центрального тела электрическим током у сверчков и саранчовых активирует ходьбу, прыжки и полет. С функционированием центрального тела связано состояние каталепсии и акинеза у насекомых, когда они прижимают ноги к телу и сваливаются с растения на землю, притворяясь мертвыми. [c.46]

Какова физическая основа этих эндогенных циркадных ритмов Это трудно выяснить, так как каждая клетка гораздо сложнее, чем мы себе представляем, а весь организм — агрегат из многих клеток — еще более сложен. Некоторые аспекты этой сложности можно непосредственно видеть, например, с помощью электронного микроскопа другие можно выявить физическими и химическими методами, как, скажем, при изучении структуры макромолекул белка и нуклеиновых кислот о третьих удается заключить лишь косвенным образом, исходя и сложности поведения биологических систем. Именно с этой последней ситуацией мы и сталкиваемся, наблюдая эндогенные ритмы. [c.361]

Одна из интригующих особенностей циркадных ритмов —то, что длина периода в широких пределах практически не зависит от температуры (рис. 12.4). С функциональной точки зрения это неудивительно, так как любые часы были бы плохим измерителем времени, если бы скорость их хода зависела от таких внешних факторов, как колебания температуры И все же трудно представить себе биологический механизм компенсации тем- [c.363]

Близкие по упорядоченному характеру, частотным характеристикам и амплитуде спонтанные пульсации напряжения наблюдал Карлсон [459] на каучуковом дереве с помощью вживленных в ткань листа тонких золотых электродов. Амплитуда импульсов — от 10 до 200 мкВ. Самая высокая частота пульсаций — около 200 имп/мин. Их генерация не зависит от уровня освещенности и близка к циркадным ритмам. Карлсон отмечает, что данная работа — "первый шаг" на пути [c.96]

Некоторые авторы до сих пор полагают, что циркадные ритмы в действительности регулируются не эндогенными, а какими-то еще не выявленными внешними факторами. Против зтого представления наиболее убедительно свидетельствуют следующие факты 1) циркадные ритмы сохраняются и у организмов, быстро обращающихся вокруг Земли в искусственных спутниках 2) при постоянных внешних условиях продолжительность периода не равна в точности 24 часам. В естественных условиях точная периодичность навязывается периодичностью в окружающих условиях. Это означает, что естественный период несколько изменяется под действием какого-то внешнего сигнала, подгоняющего внутренний ритм к ритму окружающей среды. У большинства организмов ритмы корректируются суточными изменениями освещенности (см. рис. 12.2) и температуры. [c.365]

Восприятие растением сезонных изменений с помощью фотопериодизма связано не только с рецепцией световых и темновых сигналов, но и с передачей этих сигналов внутренним биологическим часам, на существование которых указывают легко наблюдаемые циркадные ритмы. Такие ритмы были обнаружены во многих процессах, включая движения листьев, фотосинтез, деление клеток и биолюминесценцию у водорослей, а также в активности некоторых клеточных ферментов. В то время как амплитуда и фаза ритмических колебаний чувствительны к температуре, период в большинстве случаев практически не зависит от нее. Механизм создания периодичности и природа температурной компенсации не ясны, но есть некоторые данные в пользу того, что ритмы связаны с циклическими изменениями в мембранах. [c.387]

Интенсивность дыхания многих растений иа протяжении суток изменяется. Как бы вы могли выяснить, являются лн эти изменения эндогенным циркадным ритмом [c.389]

Вместе с тем сами циркадные ритмы являются не приобретенным признаком в онтогенезе. Они генетически детерминированы. Наиболее однозначные доказательства этому дают генетические эксперименты получены мутантные формы водорослей, микроорганизмов и насекомых, отличающиеся от дикого типа продолжительностью циркадных ритмов. [c.195]

Определяя температуру воздуха и наземных субстратов, солнечная радиация приводит к изменению влажности и атмосферного давления. Примеров непосредственного воздействия света на насекомых сравнительно немного. Они могут существовать более или менее длительное время в полной темноте, а виды, активные в ночное время, и обитатели пещер вообще обходятся без солнца. Более многочисленны примеры воздействия света на поведение и развитие дневных насекомых. Между тем освеш енность определяет способность к зрительным восприятиям и ориентированию, а также биологические ритмы суточные (циркадные), сезонные и лунные. Интенсивный ультрафиолетовый свет губителен для насекомых и вместе с тем символизирует открытое пространство. Более заметно и существенно сигнальное влияние света, а также то, что он необходим для фотосинтеза. [c.87]

При наблюдениях за кинетикой водообмена листа оказалось, что практически все связанные с ним процессы обнаруживают автоколебания. Сначала широкую известность получили суточные (циркадные) ритмы. Однако затем по мере накопления данных период автоколебаний стал прогрессирующе уменьшаться вплоть до часов и даже минут [266, 337, 342, 376—387]. Наконец, были обнаружены автоколебания поступления воды в листья и выделения из листьев водяного пара с периодом от 1 до 10 мин [388]. Эти колебания были зарегистрированы у столь различных видов, как картофель, овес, плющ и др. (всего 9 видов). [c.170]

У растений наиболее распространены так называемые циркадные ритмы с периодом около суток. С такой периодичностью изменяется, например, митотическая активность в ме-истемах (пе иод около 20 ч) и ско ость роста (период 24 ч). [c.352]

Ген per экспрессируется в нервной и многих не-нервных тканях. Естественно, для оценки роли этого гена в поведении особенно важен анализ экспрессии PER и TIM в центральной нервной системе. Оба продукта выявлены в фоторецепторах и латеральных нейронах ЦНС (LNs). Фоторецепторы обнаруживают циклическую динамику колебаний содержания PER и TIM, и это опосредует ритм циркадной фоточувствительности. Исследование различных per трансгенов, генетических мозаиков и некоторых мутантов показало, что маленькая группа LNs, экспрессирующих per и tim, является комплексом пейсмекерных клеток, ответственных за генерацию циркадных локомоторных циклов. Было также обнаружено, что ббльшая часть белка PER головного мозга синтезируется в глиальных клетках. В торакальном ганглии экспрессия PER ограничивается только глиальными клетками. Продукция белка PER в торакальном ганглци контролирует бО-секундную песню любви у самцов Drosophila melanogaster. Мутанты, изменяющие длительность этой песни, параллельно изменяют и циркадный ритм. Очевидно, экспрессирующая per ген глия регулирует каким-то образом функционирование нейральных модулей, детерминирующих те или иные циклы. [c.190]

В течение суток протекает основной биологический (циркад-ньи ) никл протяженностью 24 ч (с вариациями от 21 до 28 ч). Нередко отчетливо проявляются кратные части этого цикла длите тьностью 4, 8, 12, 18, 36 и 48 ч. Эти циклы сочетаются с лунными (время между двумя прохождениями Луны через меридианы местности— 24, 8 ч — и астрономическими сутками 23,9 ч). У некоторых видов живого четко выделяются два периода экстремальной двигательной активности в течение циркадного цикла (первый 12-Ч с максимальной активностью второй 12,4-ч — минимальный). Каждые 15 сут эти ритмы сходятся и образуют максимум в двигательной активности. [c.52]

Исследование возможностей появления предельных циклов и диссипативных пространственных структур в биохимических реакциях представляет несомненный интерес. Осцилляции в жнвых системах возникают на разных уровнях они имеют различные свойства и широкий диапазон частот. Например, осцилляции могут происходить на молекулярном уровне (осцилляции концентраций метаболитов в ферментативных реакциях), на клеточном уровне (тогда они могут быть связаны с механизмами генетической индукции и репрессии, описанными Жакобом, Моно и Гудвином [62]) или на надклеточном уровне (циркадные ритмы). Последние явления имеют большие периоды и, вероятно, не сводятся только к химическим эффектам. [c.240]

Фототропизм присущ и грибам (например, фикомицетам) и растениям Так называемые циркадные ритмы (от лат ir us — круг) связаны со сменой дня и ночи, иногда — с длительностью дня (фотопериодизм) Они контролируются у всех эукариотических организмов специальным внутренним механизмом, называемым физиологическими, или б и-ологическими часами [c.117]

Такие ритмы с периодами 20—30 ч (т. е. около суток) получили название циркадных, от латинских слов ir a — около и dies —день. Клеточный механизм, генерирующий ритм, обычно называют биологическими часами положение листа в любой момент цикла показывает циркадное время (время, контролируемое внутренним осциллятором). Так как движения листьев у такого рода растений служат довольно точными индика- [c.360]

Рис. 12.3. Циркадный ритм движения листочков, регулируемый биологическими часами, у Samanea.

В основе циркадных ритмов лежат, по-видимому, какие-то периодические биохимические реакции, время цикла которых близко, но не равно 24 ч. Если, например, период внутреннего эндогенного ритма составляет 23 ч, то уже через 12 дней часы будут показывать вместо 12 ч дня 12 ч ночи. С помощью света организмы постоянно проверяют, подстраивают ход своих внутренних часов. Ведущая роль ритмичного чередования световых и темновых интервалов в определении периодичности физиологических ответов подтверждается хотя бы тем фактом, что дневные организмы максимально функционируют ночью и минимально днем при искусственной ин--версии астрономических световых и темновых периодов. Более того, световой ритмикой можно вызвать принудительное удлинение или укорочение биологических суток, причем эндогенный циркадный ритм восстанавливается вновь при возвращении организма в первоначальные условия. Становится очевидным, что фотоподзавод часов осуществляется на основе взаимодействия двух колебательных режимов — биологического и астрономического. [c.195]

Итак, основной биологически значимой функцией света является фотоподзавод циркадных ритмов, т.е. изменение продолжительности одного цикла или сдвиг фазы ритма. [c.195]

Приведенные выше данные о прямой внутримозговой и кожной рецепции света вовсе не означают, что глазное зрение не причастно к фотопериодическим реакциям. По-видимому, у животных представлены две параллельно и взаимосогласованно действующие фоторецепторные системы, удельный вес которых зависит от таксономической принадлежности, возраста и физиологического состояния организмов. Известно, например, что и у слепых людей суточный ритм содержания кортизола в крови имеет циркадный характер. [c.200]

Соотношение между зрительной и экстраретинальной рецепцией в управлении ритмикой двигательной активности птиц хорошо прослеживается на воробьях. Хотя световая подстройка суточной активности осуществляется и без участия глаз, остановка циркадных ритмов непрерывным мощным светом не наблюдается у ослепленных воробьев даже при использовании световых потоков, в 2-105 раза превышающих чувствительность экстрарети-нального рецептора. Вместе с тем фотопериодический контроль системы размножения воробьев (например, размеры гонад) осуществляется только за счет экстраретинальной мозговой рецепции. [c.200]

Ким Ю. О., Шорин Ю. П. Суточный ритм показателей функционального состояния корй надпочечников у крыс при хронической солевой нагрузке // Циркадные ритмы человека и животных. Фрунзе, 1975. С. 114-116. [c.124]

Следующий шаг был связан с проникновением в биохимию идей об автоколебаниях. Тогда же началось интенсивное изучение периодических процессов в клетке и циркадных ритмов, о направление известно под названием биологические часы . Высказыва- [c.141]

Если открывание и закрывание устьиц вызываются внутренними факторами, то речь идет об автономных движениях. Хотя они, следовательно, и не относятся к настиям, мы о них все же коротко расскажем. Например, способность реагировать на действие внешних факторов сильно зависит от времени суток. Поэтому говорят о циркадных (имеющих примерно суточную периодичность) компонентах движений устьичных клеток. Это можно показать, если внешние условия остаются неизменными. Так, в частности, Musa a uminata — растение родом из тропиков Восточной Азии, относящееся к семейству банановых, — обнаруживает правильное чередование готовности минимально и максимально открывать устьичные щели. Указателем времени для поддержания этого ритма служит наступление темноты. После рассмотрения настий мы поговорим об автономных движениях подробнее. [c.148]

Как и обусловленные тропизмами и настиями, периодические изменения положений органов в течение суток известны еще с древности, и уже Теофраст описал движения отходящих ко сну листьев как достопримечательность некоторых растений. Поскольку такого рода движения подвержены влиянию смены дня и ночи, их называют никтинастическими ( никтос по-гречески означает ночь ). Но их проявление прежде всего автономно. Из-за приблизительного соответствия внутренних процессов, происходящих в растениях, и внешней смены дня и ночи появился термин эндогенная суточная , или циркадная (от латинского цирка — приблизительно и дис — день), ритмика. Она может проявляться, в частности, в поддержании 24-часового ритма при изменении интенсивности или продолжительности внешнего раздражения она стремится также сохранить определенный ритм движений даже в тех случаях, когда внешние условия не изменяются. [c.154]

Биологические ритмы охватывают широкий диапазон периодов вековые, годовые, сезонные, месячные, недельные, суточные. Все они строго координированы. Циркадный, или околосуточный ритм у человека проявляется прежде всего в смене периодов сна и бодрствования. Существует и биологическая ритмика организма с гораздо меньшей частотой, чем суточная, которая отражается на реактивности организма и оказывает влияние на действие лекарств. Такова, например, гормональная ритмига (женский половой цикл). Установлены суточные ритмы ферментных систем печени, участвующих в мета )лизме многих лекарственных веществ, которые в свою очередь связаны с внешними регуляторами ритмов. [c.127]

В связи с этим было разработано несколько интегральных схем, связывающих воедино действие фотопериода пли же красного и дальнего красного света на мембранные процессы, па энергетику, метаболизм, биосинтез гормональных регуляторов и в конечном счете на морфогенез. Кроме того, компонентами этпх схем выступают фитохром, как фоторецептор в явлениях фотоморфогенеза и фотопериодизма, а такнле эндогенный циркадный ритм как биологический измеритель времени (биологпческпе часы). [c.456]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология