Ritmicitate circadiană: funcție, sarcini, rol și boli

Ritmicitatea circadiană este abilitatea de a se orienta către timp în relativă independență față de factorii externi de influență. Această abilitate este crucială pentru funcții corporale precum secreția hormonală sau sânge presiune. Schimbările bruște de fus orar aruncă ceasul din echilibra și se manifestă în jet-lag.

Ce este ritmul circadian?

Ritmicitatea circadiană este capacitatea de a se orienta către timp în relativă independență față de factorii externi. La fel ca majoritatea celorlalte organisme, oamenii posedă un ceas intern care le permite să se orienteze către timp fără a privi un ceas propriu-zis. Ritmul circadian mai este numit ceas circadian și corespunde acestui ceas interior. Oferă oamenilor capacitatea de a forma o imagine a timpului independent de factorii externi. Ceasul circadian controlează în primul rând activitățile recurente periodic, cum ar fi somnul, reproducerea sau consumul de alimente cu o anumită regularitate. Aceste acțiuni care susțin viața și speciile au loc astfel într-un ritm relativ constant, relativ independent de factorii externi și de conștientizarea timpului real. Ceasul interior se adaptează la lungimile schimbătoare ale zilei după o schimbare de anotimpuri prin resincronizare. Deoarece ceasul interior trebuie resincronizat prea repede atunci când călătoriți către alte fusuri orare, la început există o lipsă de acord. Această lipsă de acord între orele interne și cele reale este cunoscută și sub denumirea de jet-lag în contextul călătoriilor pe distanțe lungi.

Funcția și sarcina

Multe funcții vitale ale corpului necesită periodic coordonare. De exemplu, temperatura corpului uman trebuie coordonată în acest fel. Același lucru este valabil și pentru sânge presiune, inimă viteza și producția de urină. Secreția hormonală este, de asemenea, dependentă de periodic coordonare. Nu numai sexul hormoni trebuie coordonate periodic. Multe funcții corporale absolut vitale sunt, de asemenea, controlate hormonal și de la hormon echilibra este un sistem care interacționează strâns, o coordonare greșită a unui singur hormon supără întregul corp și poate avea chiar consecințe care pun viața în pericol. Deoarece funcțiile corporale menționate mai sus nu sunt supuse controlului conștient, ele trebuie să fie independente de cunoașterea conștientă efectivă a timpului. Prin urmare, ritmul circadian este responsabil pentru controlul lor. Ceasul intern uman își primește informațiile de la fotoreceptori specializați din stratul granular al retinei. Celulele senzoriale responsabile sunt numite și fotosensibile ganglion celulelor și sunt echipate cu fotopigment melanopsină. Acestea sunt situate între ganglion stratul de celule amacrine ale retinei, unde sunt conectate la tractul retinohipotalamic, care proiectează informațiile colectate de la celule până la nucleul suprachiasmaticus în hipotalamus. Nucleul suprachiasmaticus este astfel considerat centrul de control al ceasului intern. Aici, funcțiile corpului care se schimbă periodic sunt coordonate în timp. La nivel molecular, mai multe gene sunt implicate în ritmurile circadiene, codificând genetic ceasul intern, ca să spunem așa. Pe lângă criptocrom, Ceasul genă este considerată una dintre cele mai importante gene din acest context. BMAL 1 genă, genele PER 1 până la 3 și vasopresina sau prepresofizina sunt acum, de asemenea, cunoscute ca fiind componente moleculare importante ale ceasului intern. În interacțiunea complexă, ele controlează atât transcrierea, cât și traducerea buclelor de autoreglare în feedback-ul care apare pe o perioadă relativ precisă de 24 de ore. Genele PER 2 și BMAL 1 sunt dependente de lumină și temperatură și sunt transcrise la începutul zilei, de exemplu. Apoi se leagă ca dimer la secvența reglatoare a ADN-ului, inițierea transcrierii celorlalte gene.

Boli și tulburări

niste tulburari de somn sunt legate de reclamațiile funcționale ale ceasului circadian. Grupul acestora tulburari de somn este adesea denumită tulburări de ritm circadian somn-veghe. Ritmul circadian ar trebui să ofere oamenilor o cantitate ideală de somn și astfel să se odihnească în timpul fazelor întunecate. În fazele ușoare, se obține un nivel ridicat de performanță. Stimuli externi ajustează ceasul circadian la ciclul de 24 de ore. Abaterile bruste de la modificarea obișnuită lumină-întuneric confundă organismul deoarece apar într-o perioadă neașteptată de timp. Deoarece zborurile pe distanțe lungi și schimbările de fus orar sunt însoțite de modificări neașteptate lumină-întuneric pentru organism, cei afectați de somn circadian -tulburările de ritm de trezire sunt adesea călători obișnuiți la distanță. Persoanele nevăzătoare suferă deseori de tulburări deoarece le lipsesc factorii externi care să le sincronizeze. Același lucru se aplică lucrătorilor în schimb, la care probleme cu somnul se manifestă în primul rând ca somn sau oboseală la „momentul nepotrivit”. La lucrătorii în schimburi, ritmul mediului nu corespunde ritmului schimbărilor de lumină-întuneric, ceea ce duce la probleme în sincronizarea ceasului intern. Tulburările cronice ale somnului circadian se dezvoltă adesea în depresiune sau alte boli mintale. Un ceas intern perturbat poate fi, de asemenea, legat cauzal de o mutație a genelor circadiene. Astfel de mutații duc la perioade mai lungi sau mai scurte de activitate pentru individ, care se pot abate de la ritmul obișnuit de 24 de ore într-o măsură mai mare sau mai mică. Bolile legate de ceasul circadian nu au fost încă studiate în mod adecvat, deoarece chiar și genele asociate sunt o descoperire destul de recentă. Relația ritmurilor circadiene cu cele menționate mai sus tulburari de somn necesită, de asemenea, cercetări suplimentare. Studiile care se ocupă de problema circadiană aparent au fost puține și nu există.