Vuorokausirytmi

vuorokausirytmi on kyky suuntautua suhteellisen riippumattomasti ulkoisista vaikuttavista tekijöistä. Tämä kyky on elintärkeä kehon toiminnoille, kuten hormonien eritykselle tai verenpaineelle. Aikavyöhykkeen äkillinen muutos aiheuttaa kellon menettävän tasapainonsa ja ilmenevän jet viiveessä.

Mikä on vuorokausirytmi?

Aivan kuten useimmissa muissa organismeissa, myös ihmisillä on sisäinen kello, jonka avulla he voivat suuntautua ajassaan katsomatta todellista kelloa. Myös vuorokausirytmiä kutsutaan vuorokausipäivä tarkoittaa ja vastaa tätä sisäistä kelloa. Se antaa ihmisille kyvyn muodostaa kuvan ajasta riippumatta ulkoisista tekijöistä.

Circadian-kello hallitsee määräajoin toistuvia toimintoja, kuten nukkumista, lisääntymistä tai syömistä tietyllä säännöllisyydellä. Nämä elämän- ja lajiensuojelutoimet tapahtuvat suhteellisen riippumattomasti ulkoisista tekijöistä ja todellisesta aikatietoisuudesta suhteellisen vakiona rytmissä.

Sisäinen kello mukautuu päivän muuttuvaan pituuteen vuodenaikojen vaihdon jälkeen uudelleen synkronoinnin avulla. Koska sisäinen kello on synkronoitava liian nopeasti muille aikavyöhykkeille matkustettaessa, sopimuksesta puuttuu aluksi. Tämä sisäisen ja todellisen ajan välinen epäsuhta tunnetaan myös nimellä jet lag kaukomatkojen yhteydessä.

Toiminto ja tehtävä

Monet elintärkeät kehon toiminnot vaativat säännöllistä koordinaatiota. Esimerkiksi ihmisen kehon lämpötila on koordinoitava tällä tavalla. Sama koskee verenpainetta, sykettä ja virtsan tuotantoa.

Hormonin eritys on myös riippuvainen ajallisesta koordinaatiosta. Ei vain sukupuolihormoneja on koordinoitava määräajoin. Hormonit hallitsevat myös monia ehdottoman tärkeitä kehon toimintoja, ja koska hormonitasapaino on läheisesti toisiinsa liittyvä järjestelmä, yhden hormonin virheellinen koordinointi sekoittaa koko kehon ja sillä voi olla jopa hengenvaarallisia seurauksia.

Koska mainitut kehon toiminnot eivät ole tietoisen valvonnan alaisia, niiden on oltava riippumattomia ajan todellisesta tietoisuudesta. Sydämen rytmi on vastuussa sen hallinnasta. Ihmisen sisäinen kello vastaanottaa tietonsa erikoistuneilta fotoreseptoreilta verkkokalvon rakeisessa kerroksessa.

Vastuulliset aistinvaraiset solut tunnetaan myös valoherkkinä ganglionisoluina ja ne on varustettu valopigmentti-melanopsiinilla. Ne sijaitsevat ganglionkerroksen ja verkkokalvon (verkkokalvon) ama- riinisolukerroksen välissä, missä ne ovat yhteydessä retinohypotalamuksen traktioon, joka heijastaa solujen keräämän informaation hypotalamuksen suprakiasmaattisessa ytimessä. Ydin suprachiasmaticus on siksi sisäisen kellon ohjauskeskus. Täällä ajoittain muuttuvat kehon toiminnot koordinoidaan ajoissa.

Molekyylitasolla vuorokausirytmissä on mukana useita geenejä, jotka koodaavat geneettisesti sisäistä kelloa niin sanotusti. Kryptokromien lisäksi CLOCK-geeni on yksi tärkeimmistä geeneistä tässä yhteydessä. BMAL 1 -geenin, PER 1 - 3 -geenien ja vasopressiinin tai prepropressofysiinin tiedetään myös olevan tärkeitä sisäisen kellon molekyylikomponentteja.

Monimutkaisessa vuorovaikutuksessa ne hallitsevat sekä itseohjautuvien silmukoiden transkriptiota että kääntämistä palautteessa, joka tapahtuu suhteellisen tarkan 24 tunnin aikana. PER2- ja BMAL1-geenit ovat valo- ja lämpötilariippuvaisia ​​ja ne transkriptoidaan esimerkiksi päivän alussa. Sitten ne sitoutuvat DNA: n säätelysekvenssiin dimeerinä ja aloittavat siten muiden geenien transkription.

Sairaudet ja vaivat

Jotkut unihäiriöt liittyvät vuorokausipäivän toiminnallisiin häiriöihin. Yöpiiri-unen herättämisen rytmihäiriöt mainitaan usein näiden unihäiriöiden ryhmässä. Vuorokausirytmin pitäisi antaa ihmisille ihanteellisen määrän unta ja siten palautua pimeässä vaiheessa. Tällä tavoin saavutetaan korkea tehokkuustaso kevyissä vaiheissa.

Circadian-kello säädetään 24 tunnin kierrokseen ulkoisten ärsykkeiden avulla. Äkilliset poikkeamat tavanomaisesta vaalean ja pimeän muutoksesta sekoittavat organismin, koska ne tapahtuvat odottamattoman ajan kuluessa. Koska etenkin kaukoliikenteeseen ja aikavyöhykkeen muutoksiin liittyy odottamattomia vaalean ja pimeän muutoksia organismille, vuorokausipäivän uni-herätysrytmihäiriöistä kärsivät ovat usein säännöllisiä kaukomatkustajia.

Sokeat kärsivät myös usein häiriöistä, koska heistä puuttuu synkronointia varten ulkoiset tekijät. Sama pätee vuorotyöntekijöihin, joille unihäiriö ilmenee pääasiassa unena tai väsymyksenä "väärään aikaan". Vuorotyöntekijöiden ympäristön rytmi ei vastaa vaalean ja pimeän muutosten rytmiä, mikä aiheuttaa ongelmia sisäisen kellon synkronoinnissa.

Krooniset vuorokausipäiväiset unihäiriöt kehittyvät usein masennukseksi tai muiksi mielisairauksiksi. Häiriintynyt sisäinen kello voi johtua myös syy-yhteydestä vuorokausipäivän geenien mutaatioista. Tällaiset mutaatiot johtavat yksilölle pidempiin tai lyhyempiin aktiivisuusaikoihin, jotka voivat poiketa enemmän tai vähemmän voimakkaasti tavanomaisesta 24 tunnin rytmistä.

Ympäröivään kelloon liittyviä sairauksia ei ole vielä tutkittu riittävästi, koska jopa niihin liittyvät geenit ovat melko uusi löytö. Yhteys vuorokausirytmin ja mainittujen unihäiriöiden välillä vaatii myös lisätutkimuksia. Tuskin on tutkimuksia, jotka käsittelevät vuorokausiriadian ongelmaa eturintamassa.