Cirkadijalni ritam

S Vikipedije, slobodne enciklopedije

Cirkadijalni ritam je biološki ritam u organizmu čoveka, koji reguliše brojne neourohumoralne procese u mozgu i na taj način kontroliše i usklađuje dnevno noćne i brojne druge funkcije svih najvažnijih organa u organizmu. Za cirkadijalni ritam veoma je važno ponavljanje obrazaca dnevnih aktivnosti, a da bi se čovek osećao dobro ovaj ritam trebalo bi da bude stabilan. To se postiže redovnim izlaganjem dnevnoj, a naročito jutarnjoj svetlosti nakon buđenja.[1]

Aktivnosti ljudskog organizma sinhronizovane su na ritmičke promene svetlosti i tame koje se dešavaju svakodnevno. Biološki ritmovi su fiziološki i biohemijskih procesi i obrasci ponašanja stvoreni kroz čovekovu evoluciju u odsustvu svih eksternih 24-časovnih signala iz fizičkog okruženja, sa periodom koji je oko 24 časa.

Rad normalanog cirkadijalnog časovnika određuje dvadesetčetvoročasovni ciklus smena svetla i tame (dana i noći).

Značaj[uredi | uredi izvor]

Cirkadijalni (biološki) ritam kod ljudi obezbeđuje optimalni nivo i dužinu trajanja sna i odmora tokom mračnog (noćnog) perioda, kako bi on bio spreman da optimalno obavlja sve funkcije u svetloj (dnevnoj) fazi.

Kako u organizmu postoje obrasci aktivnosti moždanih talasa, koji su pod uticajem izlučenih hormona, regeneracije ćelija, i drugih bioloških aktivnosti vezanih za 24-časovni vremesnski ciklus, cirkadijalni ritam je zato u organizmu svih živih bića važan fiziološki proces jer određuje obrazac spavanje, ili vreme kada spavamo i kada smo budni (svaka 24 časa).[2]

Opšte informacije[uredi | uredi izvor]

Zemlja se okreće oko svoje ose svaka 24 časa, što dovodi do toga da se bilo koji položaj na zemljinoj površini naizmenično okreće prema ili od sunca - smena dana i noći. Da se ​​metabolizam, fiziologija i ponašanje većine organizama duboko menjaju između dana i noći očigledno je čak i najobičnijem posmatraču. Ove biološke oscilacije su uočena kao dnevni ritmovi ili fiziološki ritmovi. Ovi fiziološki ritmovi koji se nazivaju i cirkadijalni, od latinske reči „circa diem“ '(oko dan), poseduju atribute unutrašnjeg biološkog časovnika, kojim upravlja „veliki cirkadijalni pejsmejker“ ​​u mozgu. Cirkadijalni pejsmejker u mozgu je svakodnevno pod uticajem 24-časovnog solarnog ciklusa, i u suštini je glavni tajmer (nem. major zeitgeber-или у слободном преводу давалац времена).

Ostali pejsmejkeri, ili tajmeri, su unos hrane, radne i druge aktivnosti i brojni signali iz okruženja, na primer budilnik. Dobara registracija i prijem signala u mozgu omogućava organizmu čoveka optimalne performanse u pravo doba dana, jer je mozak u stanju da predvide buduće zadatke i omogući odgovarajuće fiziološku i psihološku pripremu.

Molekularni mehanizmi[uredi | uredi izvor]

Manje je očigledno da većina organizama ima urođenu sposobnost merenja vremena. Zaista, većina organizama ne reaguje jednostavno na izlazak sunca, već, radije, predviđa zoru i prilagođava svoju biologiju u skladu sa tim. Kada su lišeni egzogenih vremenskih znakova, mnogi od ovih dnevnih ritmova opstaju i dalje, što ukazuje na njihovo generisanje endogenim biološkim cirkadijalnim satom.[3]

Sve do nedavno, molekularni mehanizmi pomoću kojih su organizmi funkcionisali u ovoj četvrtoj dimenziji, vremenu, bili su misteriozni. Međutim, tokom poslednjih 30-ak godina, pristupi molekularne genetike otkrili su molekularne osnove ćelijskog cirkadijalnog satnog mehanizma, kao što su divni hronometri razvijeni u 18. veku.[3]

Molekularni mehanizam cirkadijalnog ritma kod Drozofila (lat. Drosophila), vrste mušica, 2017. godine otkrili su naučnici Džefri Hol, Majkl Rozbaš i Majkl Jang, koji su za ovo otkriće dobili Nobelovu nagradu iz oblasti medicine i fiziologije. Oni su dokazali da je mutacija nepoznatog gena poremetila biološki ritam, i taj gen nazvali „gen perioda“.[4]

Godine 1984. Hol, Rozbaš i Jang, izolovali su gen „period“, a potom su otkrili protein PER koji je kodiran ovim genom i uvideli da se ovaj protein u ćelijama akumulira tokom noći, dok se tokom dana degradira. Dakle, nivo proteina PER osciluje tokom dvadesetčetvoročasovnog ciklusa, sinhorno sa cirkadijalnim ritmom.

Njihovo istraživanje se nastavilo pretpostavkom da protein PER može da blokira aktivnost „period“ gena, i njime su dokazali da pomoću inhibitorne povratne sprege PER protein može da spreči sopstvenu sintezu i tako da reguliše svoj nivo u kontinuiranom, cikličnom ritmu.[5]

Poremećaji cirkadijalnog ritma i posledice[uredi | uredi izvor]

Prema dosadašnjim saznanjima neusklađenost čovekovog načina života i ritma koji diktira njegov unutrašnji sat povezana je sa povećanim rizikom od raznih bolesti, ako se naruši vreme kada treba neka osoba da se odmara.

U uslovima narušenog cirkadijalnog ritma on utiče i na krvni pritisak, temperaturu i oslobađanje hormona, što rezultuje uticajem na metabolizam kroz kontrolu glukoneogeneze, insulinske osetljivosti i sistemskih oscilacija glukoze u krvi. Sve ovo navodi na zaključak da je za opšte zdravlje organizma izuzetno važno uskladiti biološki sat sa časovnikom, jer je vreme relativna stvar sa aspekta fiziologije i molekularne biologije.

Izvori[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Bünning, E. (1973). The Physiological Clock. 3rd ed. (New York: Springer-Verlag).
  2. ^ R.G Foster Shedding light on the biological clock Neuron, 20 (1998), pp. 829-832
  3. ^ a b C. Robertson McClung, Plant Circadian Rhythms, The Plant Cell, Volume 18, Issue 4, April 2006, Pages 792–803,
  4. ^ Emery, Patrick; So, W. Venus; Kaneko, Maki; Hall, Jeffrey C; Rosbash, Michael (1998-11-25). „CRY, a Drosophila Clock and Light-Regulated Cryptochrome, Is a Major Contributor to Circadian Rhythm Resetting and Photosensitivity”. Cell (na jeziku: engleski). 95 (5): 669—679. ISSN 0092-8674. doi:10.1016/S0092-8674(00)81637-2. 
  5. ^ Bargiello, T.A., and Young, M.W. (1984). Molecular genetics of a biological clock in Drosophila. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81, 2142–2146.

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

Star of life.svgMolimo Vas, obratite pažnju na važno upozorenje
u vezi sa temama iz oblasti medicine (zdravlja).

Izvori[uredi | uredi izvor]