Cirkadinis ritmas
Cirkadinis ritmas - tai ritmas, pasikartojantis maždaug kas 24 valandas. Augalai ir gyvūnai turi šiuos ciklus, kurie leidžia jiems žydėti tinkamu laiku, miegoti tinkamu laiku ir t. t. Žodis "cirkadinis" kilęs iš lotynų circa - "aplink" ir diem arba dies - "diena", o tai reiškia "maždaug per dieną". Biologinių laiko matavimo ritmų, tokių kaip paros, potvynių ir atoslūgių, savaitės, sezoniniai ir metiniai ritmai, tyrimas vadinamas chronobiologija.
Cirkadiniai ritmai yra "integruoti", todėl be laiko signalų iš aplinkos jie laiko maždaug 24 valandų periodu. Laikomi visiškoje tamsoje, augalai ir gyvūnai ir toliau elgiasi pagal įdiegtą maždaug 24 valandų periodą. Ritmus taip pat veikia ir iš naujo nustato laiko signalai, pavyzdžiui, dienos šviesa ir dienos bei nakties trukmė. Svarbu, kad ritmai būtų reguliariai nustatomi pagal natūralų šviesos ir tamsos ciklą. Suaugusių įvairaus amžiaus žmonių cirkadinis ritmas vidutiniškai trunka 24 valandas ir 11 minučių.
Žmonių ir kitų gyvūnų cirkadiniai ritmai, dar vadinami biologiniu arba kūno laikrodžiu, reguliuoja daugelį organizmo funkcijų, įskaitant maitinimąsi, miegą, kūno temperatūrą ir hormonų gamybą.
Pagrindinis žmogaus ir kitų žinduolių kūno laikrodis yra viršugalvio branduolyje (arba branduoliuose) (SCN) - poroje ląstelių grupių, esančių hipotalame smegenyse. Sunaikinus SCN, visiškai sutrinka reguliarus miego ir budrumo ritmas. SCN gauna informaciją apie šviesą per akis ir nurodo epifizės liaukai naktį išskirti hormoną melatoniną.
Kai kurie žmonės turi cirkadinio ritmomiego sutrikimų, dėl kurių miega per anksti (pažengusio miego fazės sindromas, ASPS), per vėlai (uždelsto miego fazės sindromas, DSPS) arba per dieną ir naktį miega per kelis kartus (nereguliarus miego ir budrumo sutrikimas). Sunkiausias cirkadinio ritmo miego sutrikimas matantiems žmonėms yra ne 24 valandų miego-būdravimo sutrikimas (Non-24-hour sleep-wake disorder, Non-24); jų "paros" ritmas trunka 25 ar daugiau valandų, todėl jie kiekvieną dieną miega ir prabunda viena ar daugiau valandų vėliau. Aklieji, kurie visiškai nemato šviesos, taip pat gali sirgti Non-24, tačiau šis sutrikimas nėra toks rimtas ir paprastai jį galima išgydyti.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra cirkadinis ritmas?
A: Cirkadinis ritmas - tai vidinis ciklas, pasikartojantis maždaug kas 24 valandas ir reguliuojantis daugelį organizmo funkcijų, pavyzdžiui, miegą, maitinimąsi, kūno temperatūrą ir hormonų gamybą.
K: Iš kur kilęs žodis "cirkadinis"?
A: Žodis "cirkadinis" kilęs iš lotyniško žodžio circa, reiškiančio "aplink", ir diem arba dies, reiškiančio "diena", taigi pažodžiui reiškia "apie dieną".
K: Kokie yra kai kurie biologiniai laiko ritmai?
A.: Biologiniai laiko ritmai apima paros, potvynių ir atoslūgių, savaitės, sezoninius ir metinius ritmus. Dauguma šių ritmų kartojasi kartą per dieną, todėl jie vadinami cirkadiniais.
K: Kaip veikia gyvūnų laikrodžiai?
A: Gyvūnų laikrodžiai turi tris pagrindines sudedamąsias dalis: centrinį biocheminį osciliatorių, kurio periodas yra maždaug 24 valandos ir kuris palaiko laiką; įėjimo kanalus į šį centrinį osciliatorių, kuriais reguliuojamas laikrodis; ir išėjimo kanalus, kuriais reguliuojama viso organizmo biochemija, fiziologija ir elgesys.
Klausimas: Kas 2017 m. gavo Nobelio fiziologijos ar medicinos premiją už atradimus apie cirkadinį ritmą kontroliuojančius molekulinius mechanizmus?
A: 2017 m. Nobelio fiziologijos ar medicinos premiją gavo Jeffrey C. Hallas, Michaelas Rosbashas ir Michaelas W. Youngas už atradimus apie vaisinių muselių (Drosophila) cirkadinį ritmą kontroliuojančius molekulinius mechanizmus.
Klausimas: Ką gyvūnams reguliuoja cirkadiniai ritmai?
A: Cirkadiniai ritmai reguliuoja daugelį gyvūnų organizmo funkcijų, įskaitant maitinimąsi, miegą, kūno temperatūrą ir hormonų gamybą.
K: Kaip vandenynų gyvūnai išoriškai koordinuoja kiaušinėlių apvaisinimą?
Atsakymas: Apie tai, kaip vandenynų gyvūnai koordinuoja išorinį kiaušinėlių apvaisinimą, žinoma nedaug, tačiau panašu, kad tai pasiekiama fiziologiškai koordinuojant jų vidinius laikrodžius (cirkadinius ritmus).
