Cirkadiskais ritms
Cirkadiskais ritms ir ritms, kas atkārtojas aptuveni ik pēc 24 stundām. Augiem un dzīvniekiem ir iebūvēti šādi cikli, kas ļauj tiem ziedēt īstajā laikā, gulēt īstajā laikā utt. Vārds "cirkadiskais" cēlies no latīņu circa - "ap" un diem jeb dies - "diena", kas nozīmē "apmēram diena". Bioloģisko laika ritmu, piemēram, diennakts, plūdmaiņu, nedēļas, sezonas un gada ritmu, pētniecību sauc par hronobioloģiju.
Cirkādiskie ritmi ir "iebūvēti" tā, ka bez laika signāliem no apkārtējās vides tie saglabā laiku aptuveni 24 stundu laikā. Ja augi un dzīvnieki tiek turēti pilnīgā tumsā, tie turpina darboties pēc iebūvētā perioda, kas ir aptuveni 24 stundas. Ritmus ietekmē un no jauna nosaka arī laika signāli, piemēram, dienas gaisma un dienas un nakts ilgums. Ir svarīgi, lai ritmi tiktu regulāri noregulēti atbilstoši dabiskajam gaismas/tumsas ciklam. Pieaugušiem visu vecumu cilvēkiem cirkadiskais ritms ir vidēji 24 stundas un 11 minūtes.
Cilvēku un citu dzīvnieku diennakts ritmi, ko dēvē arī par "bioloģisko pulksteni" vai "ķermeņa pulksteni", regulē daudzas organisma funkcijas, tostarp barošanos, miegu, ķermeņa temperatūru un hormonu ražošanu.
Cilvēku un citu zīdītāju galvenais ķermeņa pulkstenis atrodas suprakiazmatiskajā kodolā (vai kodolos) (SCN), kas ir pāris šūnu grupu hipotalāmā smadzenēs. SCN iznīcināšana izraisa regulāra miega/brīdināšanas ritma pilnīgu trūkumu. SCN saņem informāciju par gaismu caur acīm un dod norādījumus epifīzei naktī izdalīt hormonu melatonīnu.
Dažiem cilvēkiem ir cirkadianā ritmamiega traucējumi, kuru dēļ viņi guļ pārāk agri (progresīvās miega fāzes sindroms, ASPS), pārāk vēlu (aizkavētās miega fāzes sindroms, DSPS) vai vairākos periodos dienas un nakts laikā (neregulāra miega un nomoda traucējumi). Vissmagākais cirkadiānā ritma miega traucējums redzīgiem cilvēkiem ir Non-24 stundu miega un nomoda traucējumi (Non-24); viņu "diennakts" ritms ilgst 25 stundas vai vairāk, tāpēc viņi katru dienu guļ un mostas vienu vai vairākas stundas vēlāk. Arī neredzīgiem cilvēkiem, kuri neredz gaismu, var būt Non-24, taču tas ir mazāk nopietns un parasti ir ārstējams.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir diennakts ritms?
A: Cirkadiskais ritms ir iekšējais cikls, kas atkārtojas aptuveni ik pēc 24 stundām un regulē daudzas organisma funkcijas, piemēram, miegu, barošanos, ķermeņa temperatūru un hormonu ražošanu.
J: No kurienes nāk vārds "cirkadiskais"?
A: Vārds "cirkadiskais" ir cēlies no latīņu circa, kas nozīmē "ap", un diem jeb dies, kas nozīmē "diena", tātad tas burtiski nozīmē "apmēram diena".
J: Kādi ir daži bioloģiskie laika ritmi?
A: Bioloģiskie laika ritmi ietver diennakts, plūdmaiņu, nedēļas, sezonas un gada ritmus. Lielākā daļa no šiem ritmiem atkārtojas reizi dienā, tāpēc tos sauc par cirkādiskajiem.
J: Kā darbojas dzīvnieku pulksteņi?
A: Dzīvnieku pulksteņiem ir trīs galvenās sastāvdaļas - centrālais bioķīmiskais oscilators ar aptuveni 24 stundu periodu, kas uztur laiku; ievades ceļi uz šo centrālo oscilatoru, lai regulētu pulksteni; un izejas ceļi, kas regulē bioķīmiju, fizioloģiju un uzvedību visā organismā.
Jautājums: Kurš 2017. gadā saņēma Nobela prēmiju fizioloģijā vai medicīnā par atklājumiem attiecībā uz molekulārajiem mehānismiem, kas kontrolē diennakts ritmu?
A: Džefrijs Hols (Jeffrey C. Hall), Maikls Rosbašs (Michael Rosbash) un Maikls Jangs (Michael W. Young) 2017. gadā saņēma Nobela prēmiju fizioloģijā vai medicīnā par atklājumiem attiecībā uz molekulārajiem mehānismiem, kas kontrolē cirkadisko ritmu augļmušu (Drosophila) organismā.
Jautājums: Ko dzīvniekiem regulē cirkādiskie ritmi?
A: Cirkādiskie ritmi regulē daudzas dzīvnieku organisma funkcijas, tostarp barošanos, miegu, ķermeņa temperatūru un hormonu ražošanu.
J: Kā okeāna dzīvnieki ārēji koordinē olu apaugļošanu?
A: Par to, kā okeāna dzīvnieki ārēji koordinē olu apaugļošanu, ir maz zināms, bet šķiet, ka tas tiek panākts ar fizioloģisku koordināciju, izmantojot to iekšējos pulksteņus (diennakts ritmus).
