Cirkadijski ritmovi: što su oni i u koje biološke funkcije interveniraju

Ljudska bića su životinje navike. Naši su životi strukturirani u obrasce koji se s vremena na vrijeme ponavljaju, a isto vrijedi i za naše tjelesne funkcije. Postoje određene biološke oscilacije i ritmovi koji se ponavljaju otprilike svaka 24 sata: su takozvani cirkadijski ritmovi, povezane s procesima poput regulacije tjelesne temperature ili spavanja i budnosti.

U ovom članku objašnjavamo što su cirkadijanski ritmovi i kako djeluju te izlažemo jedan od najpoznatijih primjera: ciklus spavanja i budnosti. Uz to, kažemo vam koji su glavni poremećaji povezani s tim biološkim ritmovima.

• Povezani članak: "Neuropsihologija: što je to i što je njezin predmet proučavanja?"

Što su cirkadijski ritmovi?

Naš svakodnevni život održava se mnoštvom rutina i obrazaca koji se događaju s određenom vremenskom kadencom. Obično legnemo noću i probudimo se sljedeći dan, 7 ili 8 sati kasnije. I naše prehrambene navike su na rasporedu prema određenoj dnevnoj rutini: doručak, ručak, međuobrok i večera. Svi ovi biološki ritmovi uređuju i daju koherentnost našem svakodnevnom životu.

Kronobiologija, koja je znanost koja proučava ove biološke ritmove, klasificira ih na sljedeći način: infradijanski ritmovi, oni koji se javljaju s kadencom većom od 24 sata (str. pr. menstrualni ciklus); ultradijanski ritmovi, oni koji se javljaju u ciklusima kraćim od 24 sata (str. pr. brzina otkucaja srca); i cirkadijski ritmovi, koji se ponavljaju svaka 24 sata ili tako nekako.

Cirkadijanski ritmovi su unutarnji biološki procesi našeg tijela koji se ponavljaju s vremenskom kadencom od oko 24 sata, kao što smo komentirali. Te periodične varijacije ili biološki ritmovi reguliraju našu dnevnu metaboličku, hormonalnu i bihevioralnu aktivnost. Tjelesne funkcije jednako važne za preživljavanje kao i reguliranje tjelesne temperature ili ciklus spavanja i budnosti rade na temelju ovih cirkadijskih ritmova.

Ono što karakterizira ove vrste ritmova jest da su samoodrživi i postojani, čak i u odsustvu vanjskih ili okolišnih podražaja. Oni su genetski uvjetovani i nisu isključiva svojstva ljudi, jer su pronađeni u svim vrstama živih organizama (od jednoćelijskih bića do sisavaca).

Cirkadijski ritmovi imaju veliku prilagodbenu vrijednost jer ispunjavaju funkciju "unutarnjeg sata" kroz koje naše tijelo modelira i gradi predstavu o vanjskom vremenu, pomoću kojeg može uspostaviti koherentan model i podudarnost između događaja u okolišu i organizacije vlastitih bioloških funkcija kako bi mogli više ili manje reagirati na vanjske uvjete predvidljiv.

Unutarnji biološki sat

U ljudi cirkadijanski ritam generira unutarnji biološki sat smješten u hipotalamusu, točnije u suprahiasmatskim jezgrama. Ova skupina neurona smještena u medijalnom dijelu hipotalamičkih struktura prima informacije intenziteta svjetlosti kroz fotoreceptorske stanice i ganglijske stanice mrežnice.

Melanopsin se nalazi u tim ganglijskim stanicama, protein koji je uključen u regulaciju cirkadijalnih ritmova i zjenični refleks, između ostalih funkcija. Ovaj se mehanizam nalazi u različitim "unutarnjim satovima" raspoređenim po raznim tkivima, koji se nazivaju periferni oscilatori. Ti su satovi sposobni strukturirati vremenski poredak u različitim aktivnostima organizma, tako da osciliraju u redovnom vremenskom razdoblju.

Te oscilacije u vremenu organizam koristi kao vremensku referencu za regulaciju različitih bioloških ritmova tjelesne funkcije, kao što su: regulacija tjelesne temperature, krvnog tlaka, potrošnje kisika ili ciklusa spavanja i bdijenje.

U konačnici, unutarnji biološki satovi odgovorni su za stvaranje i regulaciju cirkadijskih ritmova. Da dobro glavni signal koji utječe na ove ritmove je dnevno svjetlo (što može uključiti ili isključiti gene koji kontroliraju biološke satove), svaka promjena u tim svjetlosnim i tamnim ciklusima može poremetiti (ubrzati ili usporiti) ponašanje satova, s posljedičnim pogoršanjem funkcioniranja ritmova cirkadijanci.

Cirkadijski ritmovi i spavanje

Cirkadijski ritmovi pomažu nam u strukturiranju obrazaca spavanja, u onome što nazivamo ciklusom budnost i spavanje. Glavni biološki satovi smješteni u suprahiasmatskoj jezgri proizvode melatonin, tvar koja djeluje kao regulator sna, Između ostalih funkcija. Sinkronizacija cirkadijskih ritmova temelji se na ritmičkim promjenama u ekspresiji nekih gena koji kontroliraju unutarnje satove.

Učinak melatonina također slijedi obrazac: tijekom noći dolazi do povećanja lučenja ove tvari i općeg smanjenja neurobehevioralnih funkcija. Ovaj porast razine melatonina korelira s porastom pospanosti i, također, sa smanjenjem tjelesne temperature. Zauzvrat, povećava se protok krvi u najudaljenija područja kože, s posljedičnim gubitkom topline.

Prisutnost dnevnog svjetla ili zagađenja bukom noću može promijeniti proizvodnju melatonina i, prema tome, poremetiti cirkadijske ritmove. Isto tako, činjenica da postoje izvori svjetlosti tijekom procesa spavanja ili prilikom ulaska u njega to može značiti izlučuju hormone odgovorne za prevremeni iniciranje procesa aktivacije, uzrokujući promjene u ciklusu spavati-buditi se.

Evo nekoliko primjera cirkadijalnih poremećaja ritma spavanja.

• Možda vas zanima: "Top 7 poremećaja spavanja"

Cirkadijalni poremećaji ritma spavanja

Cirkadijalni poremećaji ritma spavanja poremećaji su koji se javljaju u ciklusu spavanja i budnosti kada postoji neusklađenost između načina spavanja osobe i vremena koje joj je potrebno da ostane zaspati ili biti osvijestiti. Najčešće su sljedeće:

1. Sindrom faze odgođenog spavanja

Osobe s ovim sindromom imaju poteškoće s uspavljivanjem u društveno prihvatljivo vrijeme i obično idu u krevet kasno (str. pr. u 2 ujutro). Struktura i trajanje sna su normalni, ali uzrokuje ih kašnjenje prije spavanja stvara probleme na poslu, u školi i na društvenim mrežama (zakašnjenje na radne sastanke, školu, itd.). Što je više, ljudi s ovim sindromom teško ustaju i imaju pretjeranu jutarnju pospanost.

2. Sindrom rane faze spavanja

Ljudi s ovim poremećajem cirkadijalnog ritma imaju normalnu strukturu i trajanje spavanja, ali odlaze u krevet puno ranije nego što je društveno određeno (npr. pr. U 18 sati).

Ovaj pregled faze spavanja obično se javlja više kod starijih osoba, ali i kod mladih dječaka. Kao i kod sindroma odgođene faze spavanja, ovaj poremećaj uzrokuje bolesnik teška večernja pospanost i poteškoće u večernjim satima budni i noć.

3. Sindrom mlaznog zaostajanja

Jet lag ili jet lag sindrom jedan je od najpoznatijih poremećaja cirkadijalnog ritma i javlja se kad sat biološki unutarnji ostaci fiksni u ciklusu spavanja i buđenja u vremenskoj zoni u kojoj je osoba bila prvenstvo. Simptomi uključuju: poteškoće sa zaspanjem u društveno prihvatljivo vrijeme i dnevna pospanost.

Izgleda, simptomi se mogu razlikovati ovisno o smjeru putovanja s obzirom na os rotacije planeta. Ako su putovanja prema zapadu, postoji relativni napredak u fazi spavanja; a ako su na istoku, dolazi do kašnjenja. Međutim, u prosjeku se unutarnji biološki sat može mijenjati između 1 i 2 sata svaki dan, premda postoje ljudi koji bolje od ostalih reagiraju na "jet lag" (zbog genetske predispozicije).

4. Poremećaj u smjeni

Ovaj cirkadijalni poremećaj ritma spavanja javlja se kada je osoba prisiljena biti budna tijekom svog normalnog ciklusa spavanja i budnosti. Obično se javlja uglavnom kod onih radnika koji podliježu režimu ili sustavu smjene, i noću i u zoru ili okrećući se, potonji su oni koji uzrokuju najviše smetnji. Simptomi uključuju: pospanost, smanjene kognitivne sposobnosti i nesanicu.

5. Hipernictemeralni sindrom

Hipernictemeralni sindrom ili poremećaj budnosti spavanja, osim 24 sata, obično je uzrokovan sljepoćom, promjenama fotosenzibilnosti ili okolišnim ili hormonalnim čimbenicima. Ovaj sindrom uzrokuje da osoba svakodnevno mijenja svoj način spavanja, obično 1 do 2 sata kasnije svaki dan. Unutarnji biološki sat ovih pacijenata nastoji trajati 1 dan kao 25 ​​sati.

Može se dogoditi iz mnogih razloga. Najčešći uzrok je sljepoća, ali postoje i drugi poput promjena fotosenzibilnosti, okolišnih i hormonalnih čimbenika. Zbog ovog problema, željeno razdoblje spavanja mijenja se svaki dan, obično 1 do 2 sata kasnije svakog dana. Iz nepoznatih razloga vaš unutarnji "sat" nastoji zadržati "dan" od 25 sati.

6. Sindrom nepravilnog ritma spavanja i buđenja

Ovaj poremećaj spavanja u cirkadijalnom ritmu javlja se iz različitih razloga: na primjer, kad postoje promjene izloženosti svjetlosti ili promjene mozga povezane s dobi (demencije senilna). Osobe s ovim sindromom često dreme povremeno tijekom svakog 24-satnog razdoblja.

Bibliografske reference:

• Hodelín Tablada, R., Machado Curbelo, C. i Fuentes Pelier, D. (2010). O budnosti i snu. Rev Neurol, 51 (12), 766-7.
• Richter HG, Torres-Farfán C, Rojas-García PP, Campino C, Torrealba F, Serón-Ferré M. Cirkadijalni vremenski sustav: stvaranje smisla za izražanje gena dan / noć. Biol Res. 2004;37(1):11-28.
• Torres, J. S. S., Cerón, L. F. Z., Amézquita, C. DO. N. i López, J. DO. V. (2013). Cirkadijski ritam: glavni sat. Promjene koje ugrožavaju stanje spavanja i budnosti na području zdravlja. Morfolia, 5 (3).