Kao i sva druga živa bića, i ljudi imaju cirkadijalni sat. Ritmičnost sata svakodnevno se ponovno sinkronizira s 24-satnom ritmikom dana pomoću tajmera kao što su svjetlost i temperatura. Problemi s sinkronizacijom mogu uzrokovati značajne nelagode, kao npr depresija.
Što je resinkronizacija?
Problemi s ponovnom sinkronizacijom pojavljuju se, na primjer, nakon letova na velike daljine. Interni sat se više ne podudara s prevladavajućim dnevnim i noćnim ritmom nakon putovanja u drugu vremensku zonu. Cirkadijski ritam poznat je i kao unutarnji sat. Prilagođava ljudski organizam svakodnevnim pojavama. Cirkadijski sat kontrolira ne samo srce stopa, ali i ritam spavanja i buđenja, reprodukcija, krv pritisak ili tjelesna temperatura. Organizam se tako kreće u vremenu uglavnom neovisno o vanjskim utjecajima i obavlja povremene aktivnosti s relativno konstantnom ritmičnošću. Genetska osnova kontrolira duljinu razdoblja. Međutim, da bi se ritam unutarnjeg sata zapravo podudarao s 24-satnim ciklusom dana, potrebna je stalna ponovna sinkronizacija cirkadijskog sata. Ova ponovna sinkronizacija posebno je potrebna u pozadini mijenjanja duljine dana tijekom godine. Reinhronizacijom se uglavnom bave fotoreceptori u vanjskom granuliranom sloju mrežnice. Svjetlost i njezine promjene tako se koriste kao cirkadijski zeitgeberi za ponovnu sinkronizaciju unutarnjeg sata. Budući da razdoblje unutarnjeg sata nije točno 24 sata, nedostatak prilagodbe ili ponovne sinkronizacije uzrokuje da organizam ispadne iz ritma. Uz ljude, životinje i biljke također prilagođavaju svoje ritmove dnevnom i noćnom ciklusu putem cirkadijanskog sata i njegovog automatskog prilagođavanja.
Funkcija i zadatak
U biljkama se fotosintetski aparat aktivira prije izlaska sunca, pripremajući organizam za nastup fotosintetskih aktivnosti koje se mogu izvoditi isključivo na dnevnom svjetlu. Neke biljke otvaraju ili zatvaraju cvijeće u određeno doba dana ili proizvode nektar u određeno doba dana. Postojanje slobodnogtrčanje cirkadijalni ritam u stalnim uvjetima navodi današnje znanstvenike na pretpostavku postojanja unutarnje jedinice koja stvara ritam. Prema trenutnim nalazima, ova se upravljačka jedinica nalazi u središnjem dijelu živčani sustav. U sisavaca se kontrolna jedinica cirkadijanskog sata vjerojatno nalazi u jezgri suprachiasmaticus hipotalamus. Odavde su koordinirani svi ostali cirkadijski pejsmejkeri na periferiji. Molekularni sat funkcionira prema povratnoj petlji transkripcije-translacije. Translacija proteina inhibira transkripciju uključenih gena za određeni protein. Ključ proteini uključeni su, uz SAT, BMAL1 i PER, CRY i NPAS2. Slijed povratnih informacija mehanizma molekularnog spajanja traje oko 24 sata. Neizravni neuronski i hormonalni signali, zajedno s promjenama temperature i svjetlosti, sinkroniziraju ove vremenske sekvence. Budući da je vanjski uzrok cirkadijske ritmičnosti unutarnja rotacija planeta, najznačajniji vanjski generator ritma je promjenjivi intenzitet osvjetljenja atmosfere. Vizualni sustav to otkriva pejsmejker. To svjetlost čini vjerojatno najrelevantnijim i univerzalnijim zeitgeberom za resinkronizaciju unutarnjeg sata. Kada je večer ili noć prema unutarnjem satu, ali mrežnica i dalje prepoznaje svjetlost, unutarnji sat se ponovno sinkronizira. Na taj se način organizam može prilagoditi promjenama godišnjih doba. Resinkronizacija unutarnjeg sata neophodna je za brojne tjelesne procese. Sukladno tome, neuspjeh ponovne sinkronizacije može imati ozbiljne posljedice.
Bolesti i tegobe
Ljudi su posebno podložni problemima s resinkronizacijom cirkadijskog sata zbog svog načina života. Konkretno, moderni ljudi danas lako izbacuju cirkadijanski sat uravnotežiti, što može imati negativan utjecaj na to kako se osjećaju i kako se osjećaju zdravlje. Problemi s ponovnom sinkronizacijom javljaju se, na primjer, nakon letova na velike daljine. Nakon putovanja u drugu vremensku zonu, unutarnji sat više ne odgovara prevladavajućem dnevno-noćnom ritmu. Ponovna sinkronizacija mora se izvršiti u kratkom roku. Jet lag je posljedica tih međusobnih odnosa. Smjenski rad predstavlja sličan problem. Smjenski radnici žive suprotno svom unutarnjem ritmu. Ljudi također provode sve manje vremena na dnevnom svjetlu. Pogotovo zimi, intenzitet svjetlosti u zatvorenom prostoru jedva je veći od 500 luksa. Noću su moderni ljudi trajno izloženi umjetnim svjetlosnim podražajima. Svakodnevna sinkronizacija unutarnjeg sata često je zbunjena zbog tih međusobnih odnosa. Osim poremećaja spavanja i prehrane, problemi s sinkronizacijom potiču i nedostatak energije, pa čak i ravnomjerno depresija. Metabolički stres također može biti posljedica problema s sinkronizacijom. Kao sekundarne bolesti, dijabetes melitus i gojaznost tako su favorizirani. Posebno dobro poznata primarna bolest povezana s resinhronizacijom je cirkadijsko poremećaj ritma spavanja i buđenja. Pate od ovih poremećaji spavanja nisu u stanju zaspati kad je san potreban. Kad je potrebna ili se očekuje budnost, pospani su i jedva drže oči otvorene. Ova će se pojava najvjerojatnije pojaviti kao dio sindroma radnice u smjenama ili će utjecati na česte putnike koji redovito putuju jet lag iskustva. Dvije različite vrste poremećaj spavanja razlikuju se. Dok jednu karakteriziraju odgođene faze spavanja, drugu karakteriziraju faze odgodnjenog spavanja. Budući da slijepe osobe puno teže ponovno sinkroniziraju u usporedbi sa slabovidim osobama, cirkadijske poremećaji spavanja utjecati na njih značajno. Ako se poremećaji spavanja ne liječe, dugoročno mogu potaknuti brojne psihološke i fizičke posljedice.
