Cirkadiánní rytmy: jaké jsou a do jakých biologických funkcí zasahují

Lidské bytosti jsou zvířaty zvyku. Naše životy jsou strukturovány ve vzorcích, které se čas od času opakují, a totéž platí pro naše tělesné funkce. Existují určité biologické oscilace a rytmy, které se opakují přibližně každých 24 hodin: jsou takzvané cirkadiánní rytmysouvisející s procesy, jako je regulace tělesné teploty nebo spánek a bdění.

V tomto článku vysvětlíme, co jsou cirkadiánní rytmy a jak fungují, a odhalíme jeden z nejznámějších příkladů: cyklus spánku-bdění. Kromě toho vám řekneme, jaké jsou hlavní poruchy související s těmito biologickými rytmy.

• Související článek: „Neuropsychologie: co to je a jaký je její předmět studia?"

Co jsou cirkadiánní rytmy?

Náš každodenní život je udržován množstvím rutin a vzorů, které se vyskytují s určitou časovou kadencí. Normálně jdeme spát v noci a probudíme se další den, o 7 nebo 8 hodin později. Naše stravovací návyky také jsou naplánovány podle konkrétní denní rutiny: snídaně, oběd, svačina a večeře. Všechny tyto biologické rytmy objednávají a dávají soudržnost našemu každodennímu životu.

Chronobiologie, což je věda, která studuje tyto biologické rytmy, je klasifikuje následovně: infradiánní rytmy, ty, které se vyskytují s kadencí větší než 24 hodin (str. např. menstruační cyklus); ultradiánní rytmy, ty, které se vyskytují v cyklech kratších než 24 hodin (str. např. Tepová frekvence); a cirkadiánní rytmy, které se opakují přibližně každých 24 hodin.

Cirkadiánní rytmy jsou vnitřní biologické procesy našeho těla, které se opakují s časovou kadencí asi 24 hodin, jak jsme již uvedli. Tyto periodické variace nebo biologické rytmy regulují naši každodenní metabolickou, hormonální a behaviorální aktivitu. Tělesné funkce jsou pro přežití stejně důležité jako regulace tělesné teploty nebo cyklu spánku-bdění fungují na základě těchto cirkadiánních rytmů.

Tyto typy rytmů se vyznačují tím, že jsou soběstačné a trvalé, a to i při absenci vnějších nebo environmentálních podnětů. Jsou geneticky podmíněné a nejsou výlučnými vlastnostmi lidí, protože byly nalezeny ve všech typech živých organismů (od jednobuněčných bytostí až po savce).

Cirkadiánní rytmy mají velkou adaptivní hodnotu, protože plní funkci „vnitřních hodin“ prostřednictvím kterého naše tělo modeluje a vytváří reprezentaci vnějšího času, s nímž je schopno vytvořit koherentní model a shoda mezi environmentálními událostmi a organizací jejich vlastních biologických funkcí, aby byly schopné víceméně reagovat na vnější podmínky předvídatelný.

Vnitřní biologické hodiny

U lidí jsou cirkadiánní rytmy generovány vnitřní biologické hodiny umístěné v hypotalamu, konkrétně v suprachiasmatických jádrech. Tato skupina neuronů umístěných ve střední části hypotalamických struktur přijímá informace intenzity světla přes fotoreceptorové buňky a gangliové buňky sítnice.

Melanopsin se nachází v těchto gangliových buňkách, což je protein, který se mimo jiné podílí na regulaci cirkadiánních rytmů a pupilárního reflexu. Tento mechanismus se nachází v různých „vnitřních hodinách“ šířících se v různých tkáních, nazývaných periferní oscilátory. Tyto hodiny jsou schopné strukturovat časový řád v různých činnostech organismu, takže kmitají s pravidelným časovým obdobím.

Tyto oscilace v čase používá organismus jako dočasný odkaz k regulaci různých biologických rytmů tělesné funkce, jako jsou: regulace tělesné teploty, krevního tlaku, spotřeby kyslíku nebo spánkového cyklu a bdění.

Nakonec jsou vnitřní biologické hodiny zodpovědné za produkci a regulaci cirkadiánních rytmů. Ano, dobře hlavním signálem, který ovlivňuje tyto rytmy, je denní světlo (což může zapnout nebo vypnout geny ovládající biologické hodiny), jakákoli změna v těchto cyklech světla a tmy může narušit (zrychlit nebo zpomalit) chování hodin s následným zhoršením fungování rytmů cirkadiánů.

Cirkadiánní rytmy a spánek

Cirkadiánní rytmy nám pomáhají strukturovat spánkové vzorce v tom, čemu říkáme cyklus probuzení-spánku. Hlavní biologické hodiny umístěné v suprachiasmatickém jádru produkují melatonin, látku, která působí jako regulátor spánku„Mimo jiné funkce. Synchronizace cirkadiánních rytmů je založena na rytmických změnách v expresi některých genů, které řídí vnitřní hodiny.

Účinek melatoninu má také určitý vzorec: v noci dochází ke zvýšení sekrece této látky a obecnému snížení neurobehaviorálních funkcí. Toto zvýšení hladin melatoninu koreluje se zvýšením ospalosti a také s poklesem tělesné teploty. Na druhé straně je indukováno zvýšení průtoku krve do nejvzdálenějších oblastí pokožky s následnou ztrátou tepla.

Přítomnost denního světla nebo znečištění hlukem v noci může změnit produkci melatoninu, a proto narušit cirkadiánní rytmy. Stejně tak to může znamenat skutečnost, že během procesu spánku nebo při jeho vstupu existují zdroje světla vylučují hormony odpovědné za předčasné zahájení procesu aktivace, což způsobuje změny v cyklu spánek-bdění.

Zde je několik příkladů cirkadiánních poruch spánkového rytmu.

• Mohlo by vás zajímat: "Prvních 7 poruch spánku"

Cirkadiánní poruchy spánkového rytmu

Cirkadiánní poruchy spánkového rytmu jsou poruchy, ke kterým dochází v cyklu spánku-bdění, když existuje nesoulad mezi spánkovým vzorcem člověka a délkou času, který potřebuje, aby spal nebo spal probudit. Nejběžnější jsou následující:

1. Syndrom opožděné fáze spánku

Lidé s tímto syndromem mají potíže se spánkem v sociálně přijatelném čase a mají tendenci chodit spát pozdě (str. např. ve 2 ráno). Struktura a doba spánku jsou normální, ale toto zpoždění před spaním je způsobuje vytváří problémy v práci, ve škole a ve společnosti (zpoždění na pracovních schůzkách, ve škole, atd.). Co víc lidé s tímto syndromem obtížně vstávají a mají nadměrnou ranní ospalost.

2. Syndrom časné fáze spánku

Lidé s touto poruchou cirkadiánního rytmu mají normální strukturu a trvání spánku, ale chodí spát mnohem dříve, než je společensky stanoveno (např. např. V 18 hodin).

Tento náhled fáze spánku obvykle se vyskytuje více u starších osob, ale také u mladých chlapců. Stejně jako u syndromu opožděné fáze spánku tato porucha způsobuje trpět těžkou večerní ospalostí a obtížemi zůstat vzhůru večer a v noci noc.

3. Syndrom Jet lag

Jet lag nebo syndrom jet lag je jednou z nejznámějších poruch cirkadiánního rytmu a objevuje se v hodinách biologické vnitřní pozůstatky fixované v cyklu spánku-bdění časového pásma, ve kterém byla osoba anteriority. Mezi příznaky patří: potíže s usínáním v sociálně přijatelné době a denní ospalost.

Zřejmě, příznaky se mohou lišit v závislosti na směru jízdy vzhledem k ose rotace planety. Pokud jsou cesty směrem na západ, dochází ve spánkové fázi k relativnímu pokroku; a pokud jsou na východ, dojde ke zpoždění. V průměru se však vnitřní biologické hodiny mohou měnit mezi 1 a 2 hodinami každý den, i když existují lidé, kteří na „jet lag“ reagují lépe než ostatní (kvůli genetické predispozici).

4. Porucha práce na směny

Tato porucha spánku v cirkadiánním rytmu nastává, když je člověk během normálního cyklu spánku-bdění nucen být vzhůru. Obvykle se vyskytuje hlavně u těch pracovníků, kteří podléhají režimu nebo směnnému systému, a to jak v noci, tak za úsvitu nebo při rotaci, přičemž tyto jsou ty, které způsobují nejvíce poruch. Mezi příznaky patří: ospalost, snížené kognitivní schopnosti a nespavost.

5. Hypernictemerální syndrom

Hypernictemerální syndrom nebo porucha spánku-bdění jiná než 24 hodin je obvykle způsobena slepotou, změnami fotocitlivosti nebo environmentálními nebo hormonálními faktory. Tento syndrom způsobí, že osoba denně mění své spánkové vzorce, obvykle o 1 až 2 hodiny později každý den. Vnitřní biologické hodiny těchto pacientů mají tendenci konfigurovat dobu trvání 1 dne na 25 hodin.

Může k tomu dojít z mnoha důvodů. Nejběžnější příčinou je slepota, ale existují i ​​jiné, jako jsou změny fotocitlivosti, faktory prostředí a hormonální faktory. Kvůli tomuto problému se vaše preferované období spánku mění každý den, obvykle o 1 až 2 hodiny později každý den. Z neznámých důvodů mají vaše vnitřní „hodiny“ tendenci udržovat „den“ 25 hodin.

6. Syndrom nepravidelného rytmu spánku a bdění

Tato porucha spánku cirkadiánního rytmu se vyskytuje z různých důvodů: například když existují změny expozice světla nebo změny mozku související s věkem (demence senilní). Lidé s tímto syndromem často přerušovaně docházejí během každých 24 hodin.

Bibliografické odkazy:

• Hodelín Tablada, R., Machado Curbelo, C., & Fuentes Pelier, D. (2010). O bdělosti a spánku. Rev Neurol, 51 (12), 766-7.
• Richter HG, Torres-Farfán C, Rojas-García PP, Campino C, Torrealba F, Serón-Ferré M. Cirkadiánní časovací systém: smysl pro genovou expresi den / noc. Biol Res. 2004;37(1):11-28.
• Torres, J. S. S., Cerón, L. F. Z., Amézquita, C. NA. N., & López, J. NA. PROTI. (2013). Cirkadiánní rytmus: hlavní hodiny. Změny, které ohrožují stav spánku a bdělosti v oblasti zdraví. Morfolia, 5 (3).