Cirkadijska ritmičnost je sposobnost orijentacije na vrijeme u relativnoj neovisnosti od vanjskih čimbenika utjecaja. Ta je sposobnost presudna za tjelesne funkcije poput lučenja hormona ili krv pritisak. Nagle promjene vremenske zone izbacuju sat uravnotežiti a očituju se u jet-lagu.
Što je cirkadijska ritmičnost?
Cirkadijska ritmičnost je sposobnost orijentacije na vrijeme u relativnoj neovisnosti od vanjskih čimbenika. Kao i većina drugih organizama, ljudi posjeduju unutarnji sat koji im omogućuje orijentaciju na vrijeme bez gledanja na stvarni sat. Cirkadijski ritam naziva se još i cirkadijalni sat i odgovara ovom unutarnjem satu. Ljudima daje sposobnost stvaranja slike vremena neovisne o vanjskim čimbenicima. Cirkadijski sat prvenstveno kontrolira povremeno ponavljajuće aktivnosti, poput spavanja, razmnožavanja ili uzimanja hrane s određenom redovitošću. Te se akcije održavanja života i vrsta odvijaju u relativno konstantnom ritmu, relativno neovisno o vanjskim čimbenicima i stvarnoj svjesnosti o vremenu. Unutarnji sat prilagođava se promjeni duljine dana nakon promjene godišnjih doba ponovnom sinkronizacijom. Budući da se unutarnji sat mora prebrzo sinkronizirati prilikom putovanja u druge vremenske zone, na početku nedostaje slaganje. Ovaj nedostatak slaganja između unutarnjeg i stvarnog vremena sata poznat je i pod nazivom jet-lag u kontekstu putovanja na velike udaljenosti.
Funkcija i zadatak
Mnoge vitalne tjelesne funkcije zahtijevaju povremene koordinacija. Na primjer, ljudska tjelesna temperatura mora se koordinirati na ovaj način. Isto vrijedi i za krv pritisak, srce stopa i proizvodnja urina. Izlučivanje hormona također ovisi o periodičnom koordinacija. Ne samo seks hormoni moraju se periodički koordinirati. Mnoge apsolutno vitalne tjelesne funkcije također se kontroliraju hormonski, a od hormona uravnotežiti je sustav koji usko komunicira, pogrešna koordinacija jednog hormona uznemiruje cijelo tijelo i čak može imati posljedice opasne po život. Budući da gore spomenute tjelesne funkcije nisu podložne svjesnoj kontroli, one moraju biti neovisne o stvarnom svjesnom znanju vremena. Stoga je cirkadijalni ritam odgovoran za njihovu kontrolu. Ljudski unutarnji sat prima informacije od specijaliziranih fotoreceptora u zrnastom sloju mrežnice. Odgovorne osjetne stanice nazivaju se i fotoosjetljivim ganglion stanice i opremljeni su fotopigmentom melanopsinom. Smješteni su između ganglion sloj i amarkrini stanični sloj mrežnice, gdje su povezani s tractus retinohypothalamicus, koji skuplja informacije iz stanica do jezgre suprachiasmaticus u hipotalamus. Stoga se jezgra suprachiasmaticus smatra središtem upravljanja unutarnjim satom. Ovdje se povremeno mijenjaju tjelesne funkcije vremenski koordiniraju. Na molekularnoj razini nekoliko je gena uključeno u cirkadijske ritmove, genetski kodirajući unutarnji sat, da tako kažem. Uz kriptokrome, SAT gen smatra se jednim od najvažnijih gena u ovom kontekstu. BMAL 1 gen, PER 1 do 3 geni i vazopresin ili prepresofizin sada su također poznati kao važne molekularne komponente unutarnjeg sata. U složenoj interakciji kontroliraju transkripciju i prijevod samoregulacijskih petlji u povratnim informacijama koje se javljaju u relativno preciznom razdoblju od 24 sata. Geni PER 2 i BMAL 1 ovise o svjetlu i temperaturi i transkribiraju se, na primjer, početkom dana. Zatim se kao dimer vežu za regulatorni slijed DNA, započinjući transkripciju ostalih gena.
Bolesti i poremećaji
Fotograf poremećaji spavanja povezani su s funkcionalnim prigovorima na cirkadijalni sat. Skupina ovih poremećaji spavanja često se naziva cirkadijalnim poremećajima ritma spavanja i buđenja. Cirkadijalni ritam trebao bi pružiti ljudima idealnu količinu sna i time odmor u tamnim fazama. Tako se u svjetlosnim fazama postiže visoka razina performansi. Vanjski podražaji cirkadijanski sat prilagođavaju 24-satnom ciklusu. Iznenadna odstupanja od uobičajenih svijetlo-tamnih promjena zbunjuju organizam jer se javljaju u neočekivanom vremenskom razdoblju. Budući da su letovi na daljinu i promjene vremenske zone posebno popraćene neočekivanim svjetlosno-tamnim promjenama za organizam, one pogođene cirkadijskim snom -poremećaji ritma buđenja često su redoviti putnici na daljinu. Slijepe osobe također često pate od poremećaja jer im nedostaju vanjski čimbenici koji bi ih sinkronizirali. Isto se odnosi na radnike u smjenama u kojih poremećaj spavanja očituje se prvenstveno kao spavanje ili umor u "pogrešno vrijeme". U radnicima u smjenama ritam okoline ne odgovara ritmu promjena svijetlo-tamno, što dovodi do problema u sinkronizaciji unutarnjeg sata. Kronični cirkadijalni poremećaji spavanja često se razviju u depresija ili druge mentalne bolesti. Poremećeni unutarnji sat također može biti uzročno povezan s mutacijom cirkadijskih gena. Takve mutacije rezultiraju duljim ili kraćim razdobljima aktivnosti za pojedinca, koja mogu u većoj ili manjoj mjeri odstupati od uobičajenog 24-satnog ritma. Bolesti povezane s cirkadijskim satom još uvijek nisu dovoljno proučene, jer su čak i pridruženi geni prilično nedavno otkriće. Odnos cirkadijskih ritmova prema spomenutom poremećaji spavanja također zahtijeva daljnja istraživanja. Studije koje se navodno bave cirkadijanskim problemom bile su rijetke.
