Circadian ρυθμοί: τι είναι και σε ποιες βιολογικές λειτουργίες παρεμβαίνουν

Τα ανθρώπινα όντα είναι ζώα συνήθειας. Οι ζωές μας είναι δομημένες σε μοτίβα που επαναλαμβάνονται από καιρό σε καιρό, και το ίδιο ισχύει για τις σωματικές μας λειτουργίες. Υπάρχουν ορισμένοι βιολογικοί ταλαντώσεις και ρυθμοί που επαναλαμβάνονται περίπου κάθε 24 ώρες: είναι οι λεγόμενοι κιρκαδικοί ρυθμοί, που σχετίζονται με διαδικασίες όπως η ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος ή του ύπνου και της εγρήγορσης.

Σε αυτό το άρθρο εξηγούμε τι είναι οι κιρκαδικοί ρυθμοί και πώς λειτουργούν και εκθέτουμε ένα από τα πιο γνωστά παραδείγματα: αυτό του κύκλου ύπνου-αφύπνισης. Επιπλέον, σας λέμε ποιες είναι οι κύριες διαταραχές που σχετίζονται με αυτούς τους βιολογικούς ρυθμούς.

• Σχετικό άρθρο: "Νευροψυχολογία: τι είναι αυτό και ποιο είναι το αντικείμενο μελέτης;"

Τι είναι οι κιρκαδικοί ρυθμοί;

Η καθημερινή μας ζωή υποστηρίζεται από ένα πλήθος ρουτίνων και προτύπων που συμβαίνουν με ένα συγκεκριμένο χρονικό ρυθμό. Κανονικά, πηγαίνουμε για ύπνο το βράδυ και ξυπνάμε την επόμενη μέρα, 7 ή 8 ώρες αργότερα. Οι διατροφικές μας συνήθειες επίσης

προγραμματίζονται σύμφωνα με μια συγκεκριμένη καθημερινή ρουτίνα: πρωινό, μεσημεριανό, σνακ και δείπνο. Όλοι αυτοί οι βιολογικοί ρυθμοί ταξινομούν και δίνουν συνοχή στην καθημερινή μας ζωή.

Η χρονοβιολογία, η οποία είναι η επιστήμη που μελετά αυτούς τους βιολογικούς ρυθμούς, τις ταξινομεί ως εξής: υπέρυθροι ρυθμοί, αυτοί που συμβαίνουν με ρυθμό μεγαλύτερο από 24 ώρες (σελ. πρώην. τον εμμηνορροϊκό κύκλο) υπερηδικοί ρυθμοί, αυτοί που συμβαίνουν σε κύκλους μικρότερες των 24 ωρών (σελ. πρώην. ΠΑΛΜΟΣ ΚΑΡΔΙΑΣ); και κιρκαδικούς ρυθμούς, οι οποίοι επαναλαμβάνονται κάθε 24 ώρες περίπου.

Οι κιρκαδικοί ρυθμοί είναι εσωτερικές βιολογικές διαδικασίες του σώματός μας που επαναλαμβάνονται με χρονικό ρυθμό περίπου 24 ωρών, όπως έχουμε σχολιάσει. Αυτές οι περιοδικές παραλλαγές ή βιολογικοί ρυθμοί ρυθμίζουν την καθημερινή μεταβολική, ορμονική και συμπεριφορική μας δραστηριότητα. Το σώμα λειτουργεί τόσο σημαντικό για την επιβίωση όσο ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος ή του κύκλου ύπνου-αφύπνισης λειτουργούν με βάση αυτούς τους κιρκαδικούς ρυθμούς.

Αυτό που χαρακτηρίζει αυτούς τους τύπους ρυθμών είναι ότι είναι αυτοσυντηρούμενοι και επίμονοι, ακόμη και απουσία εξωτερικών ή περιβαλλοντικών ερεθισμάτων. Είναι γενετικά προσδιορισμένοι και δεν αποτελούν αποκλειστικές ιδιότητες των ανθρώπων, καθώς έχουν βρεθεί σε όλους τους τύπους ζωντανών οργανισμών (από μονοκύτταρα όντα έως θηλαστικά).

Οι κιρκαδικοί ρυθμοί έχουν μεγάλη προσαρμοστική αξία, καθώς εκπληρώνουν τη λειτουργία του "εσωτερικού ρολογιού" μέσω του οποίου το σώμα μας διαμορφώνει και χτίζει μια αναπαράσταση του εξωτερικού χρόνου, με τον οποίο είναι σε θέση να δημιουργήσει ένα συνεκτικό μοντέλο και αντιστοιχία μεταξύ περιβαλλοντικών γεγονότων και της οργάνωσης των δικών τους βιολογικών λειτουργιών ώστε να είναι σε θέση να αντιδρούν σε εξωτερικές συνθήκες λίγο πολύ αναμενόμενος.

Το εσωτερικό βιολογικό ρολόι

Στους ανθρώπους, οι κιρκαδικοί ρυθμοί δημιουργούνται από ένα εσωτερικό βιολογικό ρολόι που βρίσκεται στον υποθάλαμο, ειδικά στους υπερχασματικούς πυρήνες. Αυτή η ομάδα νευρώνων που βρίσκεται στο μεσαίο τμήμα των υποθαλαμικών δομών, λαμβάνει πληροφορίες έντασης φωτός μέσω κυττάρων φωτοϋποδοχέων και γαγγλίων κυττάρων αμφιβληστροειδείς.

Η μελανοψίνη βρίσκεται σε αυτά τα γαγγλιοκύτταρα, μια πρωτεΐνη που εμπλέκεται στη ρύθμιση των κιρκαδικών ρυθμών και του αντανακλαστικού της κόρης, μεταξύ άλλων λειτουργιών. Αυτός ο μηχανισμός βρίσκεται σε διαφορετικά "εσωτερικά ρολόγια" που απλώνονται σε διάφορους ιστούς, που ονομάζονται περιφερειακοί ταλαντωτές. Αυτά τα ρολόγια είναι ικανά να συγκροτούν μια χρονική σειρά σε διαφορετικές δραστηριότητες του οργανισμού, έτσι ώστε να ταλαντεύονται με κανονικό χρονικό διάστημα.

Αυτές οι ταλαντώσεις στο χρόνο χρησιμοποιούνται από τον οργανισμό ως χρονική αναφορά για τη ρύθμιση των διαφόρων βιολογικών ρυθμών του σωματικές λειτουργίες, όπως: η ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος, της αρτηριακής πίεσης, της κατανάλωσης οξυγόνου ή του κύκλου ύπνου και αγρυπνία.

Τελικά, τα εσωτερικά βιολογικά ρολόγια είναι υπεύθυνα για την παραγωγή και ρύθμιση κιρκαδικών ρυθμών. ναι ΕΝΤΑΞΕΙ Το κύριο σήμα που επηρεάζει αυτούς τους ρυθμούς είναι το φως της ημέρας (που μπορούν να ενεργοποιήσουν ή να απενεργοποιήσουν γονίδια που ελέγχουν τα βιολογικά ρολόγια), μπορεί να αλλάξει οποιαδήποτε αλλαγή σε αυτούς τους κύκλους φωτός και σκοτεινού διαταραχή (επιτάχυνση ή επιβράδυνση) της συμπεριφοράς των ρολογιών, με την επακόλουθη επιδείνωση της λειτουργίας των ρυθμών τρικάντες.

Κυκδικοί ρυθμοί και ύπνος

Οι κιρκαδικοί ρυθμοί μας βοηθούν να δομήσουμε τα πρότυπα ύπνου, σε αυτό που αποκαλούμε κύκλο αφύπνισης. Τα κύρια βιολογικά ρολόγια που βρίσκονται στον υπερχασματικό πυρήνα παράγουν μελατονίνη, μια ουσία που δρα ως ρυθμιστής ύπνου, Μεταξύ άλλων λειτουργιών. Ο συγχρονισμός των κιρκαδικών ρυθμών βασίζεται σε ρυθμικές αλλαγές στην έκφραση ορισμένων γονιδίων που ελέγχουν τα εσωτερικά ρολόγια.

Η επίδραση της μελατονίνης ακολουθεί επίσης ένα μοτίβο: κατά τη διάρκεια της νύχτας υπάρχει αύξηση στην έκκριση αυτής της ουσίας και γενική μείωση των λειτουργιών νευρο-συμπεριφοράς. Αυτή η αύξηση των επιπέδων μελατονίνης συσχετίζεται με την αύξηση της υπνηλίας και, επίσης, με τη μείωση της θερμοκρασίας του σώματος. Με τη σειρά του, μια αύξηση της ροής του αίματος προκαλείται στις πιο απομακρυσμένες περιοχές του δέρματος, με την επακόλουθη απώλεια θερμότητας.

Η παρουσία ηλιακής ρύπανσης ή ηχορύπανσης τη νύχτα μπορεί να αλλάξει την παραγωγή μελατονίνης και, ως εκ τούτου, να διαταράξει τους κιρκαδικούς ρυθμούς. Ομοίως, το γεγονός ότι υπάρχουν πηγές φωτός κατά τη διάρκεια του ύπνου ή κατά την είσοδό του μπορεί να σημαίνει αυτό εκκρίνουν τις ορμόνες που είναι υπεύθυνες για την έναρξη της διαδικασίας ενεργοποίησης πρόωρα, προκαλώντας αλλοιώσεις στον κύκλο του ύπνος-ξυπνήστε.

Ακολουθούν ορισμένα παραδείγματα διαταραχών του κιρκαδικού ρυθμού ύπνου.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Οι κορυφαίες 7 διαταραχές ύπνου"

Διαταραχές του κιρκαδικού ρυθμού ύπνου

Οι διαταραχές του κιρκαδικού ρυθμού ύπνου είναι διαταραχές που εμφανίζονται στον κύκλο ύπνου-αφύπνισης όταν Υπάρχει αναντιστοιχία μεταξύ του ύπνου ενός ατόμου και του χρόνου που χρειάζεται για να παραμείνει κοιμισμένος ή να είναι ξύπνιος. Τα πιο συνηθισμένα είναι τα ακόλουθα:

1. Σύνδρομο καθυστερημένης φάσης ύπνου

Τα άτομα με αυτό το σύνδρομο δυσκολεύονται να κοιμηθούν σε κοινωνικά αποδεκτό χρόνο και τείνουν να κοιμούνται αργά (σελ. πρώην. στις 2 το πρωί). Η δομή και η διάρκεια του ύπνου είναι φυσιολογικά, αλλά αυτή η καθυστέρηση στον ύπνο τους προκαλεί δημιουργεί προβλήματα στην εργασία, στο σχολείο και στα κοινωνικά (καθυστερημένη για εργασιακές συναντήσεις, σχολείο, και τα λοιπά.). Επί πλέον, Τα άτομα με αυτό το σύνδρομο δυσκολεύονται να σηκωθούν και να έχουν υπερβολική υπνηλία το πρωί.

2. Σύνδρομο πρώιμης φάσης ύπνου

Τα άτομα με αυτήν την διαταραχή του κιρκαδικού ρυθμού έχουν φυσιολογική δομή και διάρκεια ύπνου, αλλά πηγαίνουν στο κρεβάτι πολύ νωρίτερα από ό, τι ορίζεται από κοινωνικά (π.χ. πρώην. Στις 6 μ.μ.).

Αυτή η προεπισκόπηση της φάσης ύπνου Συνήθως εμφανίζεται περισσότερο στους ηλικιωμένους, αλλά και στα νεαρά αγόρια. Όπως και στο σύνδρομο καθυστερημένης φάσης ύπνου, αυτή η διαταραχή προκαλεί το Ασθενής σοβαρή υπνηλία το βράδυ και δυσκολία να ξυπνήσει το βράδυ και η νύχτα.

3. Σύνδρομο Jet lag

Το σύνδρομο Jet lag ή jet lag είναι μία από τις πιο γνωστές διαταραχές του κιρκαδικού ρυθμού και εμφανίζεται όταν το ρολόι τα βιολογικά εσωτερικά παραμένουν σταθερά στον κύκλο ύπνου-αφύπνισης της ζώνης ώρας με την οποία το άτομο ήταν προτεραιότης. Τα συμπτώματα περιλαμβάνουν: δυσκολία στον ύπνο σε μια κοινωνικά αποδεκτή ώρα και υπνηλία κατά τη διάρκεια της ημέρας.

Προφανώς, Τα συμπτώματα μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με την κατεύθυνση του ταξιδιού σε σχέση με τον άξονα περιστροφής του πλανήτη. Εάν τα ταξίδια είναι προς τα δυτικά υπάρχει σχετική πρόοδος στη φάση ύπνου. και αν είναι στα ανατολικά, υπάρχει καθυστέρηση. Ωστόσο, κατά μέσο όρο το εσωτερικό βιολογικό ρολόι μπορεί να αλλάζει μεταξύ 1 και 2 ωρών κάθε μέρα, αν και υπάρχουν άνθρωποι που αντιδρούν καλύτερα από άλλους στο «jet lag» (λόγω γενετικής προδιάθεσης).

4. Διαταραχή της εργασίας Shift

Αυτή η διαταραχή του κιρκαδικού ρυθμού ύπνου εμφανίζεται όταν ένα άτομο αναγκάζεται να είναι ξύπνιο κατά τη διάρκεια του κανονικού κύκλου ύπνου-αφύπνισης. Συνήθως συμβαίνει, κυρίως, σε εκείνους τους εργαζόμενους που υπόκεινται σε καθεστώς ή σύστημα αλλαγής, τόσο τη νύχτα όσο και την αυγή ή περιστρέφεται, με το τελευταίο να είναι εκείνο που προκαλεί τις περισσότερες διαταραχές. Τα συμπτώματα περιλαμβάνουν: υπνηλία, μειωμένες γνωστικές ικανότητες και αϋπνία.

5. Σύνδρομο υπερεντιμετωμάτων

Το σύνδρομο υπερεντιμετωμάτων ή η διαταραχή ύπνου μετά από 24 ώρες συνήθως προκαλείται από τύφλωση, αλλαγές στη φωτοευαισθησία ή περιβαλλοντικούς ή ορμονικούς παράγοντες. Αυτό το σύνδρομο προκαλεί το άτομο να αλλάζει τον τρόπο ύπνου του σε καθημερινή βάση, συνήθως 1 έως 2 ώρες αργότερα κάθε μέρα. Το εσωτερικό βιολογικό ρολόι αυτών των ασθενών τείνει να διαμορφώσει τη διάρκεια μιας ημέρας ως 25 ώρες.

Μπορεί να συμβεί για πολλούς λόγους. Η πιο κοινή αιτία είναι η τύφλωση, αλλά υπάρχουν και άλλες όπως αλλαγές στη φωτοευαισθησία, περιβαλλοντικοί και ορμονικοί παράγοντες. Λόγω αυτού του προβλήματος, η προτιμώμενη περίοδος ύπνου αλλάζει κάθε μέρα, συνήθως 1 έως 2 ώρες αργότερα κάθε μέρα. Για άγνωστους λόγους, το εσωτερικό σας "ρολόι" τείνει να διατηρεί μια "ημέρα" 25 ωρών.

6. Ανώμαλο σύνδρομο ύπνου-αφύπνισης

Αυτή η διαταραχή του ύπνου του κιρκαδικού ρυθμού εμφανίζεται για διάφορους λόγους: για παράδειγμα, όταν υπάρχουν αλλαγές στην έκθεση στο φως ή αλλαγές στον εγκέφαλο που σχετίζονται με την ηλικία (άνοια γεροντικός). Τα άτομα με αυτό το σύνδρομο συχνά αποκοιμούνται κατά διαστήματα κατά τη διάρκεια κάθε 24ωρης περιόδου.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

• Hodelín Tablada, R., Machado Curbelo, C., & Fuentes Pelier, D. (2010). Σχετικά με την εγρήγορση και τον ύπνο. Rev Neurol, 51 (12), 766-7.
• Richter HG, Torres-Farfán C, Rojas-García PP, Campino C, Torrealba F, Serón-Ferré M. Το κιρκαδικό σύστημα χρονισμού: νόημα της έκφρασης γονιδίων ημέρας / νύχτας. Biol Res. 2004;37(1):11-28.
• Torres, J. ΜΙΚΡΟ. S., Cerón, Λ. ΦΑ. Z., Amézquita, Γ. ΠΡΟΣ ΤΗΝ. Ν., & López, J. ΠΡΟΣ ΤΗΝ. V. (2013). Circadian ρυθμός: το κύριο ρολόι. Τροποποιήσεις που θέτουν σε κίνδυνο την κατάσταση του ύπνου και της εγρήγορσης στον τομέα της υγείας. Morfolia, 5 (3).