Sirkadisk rytmisitet er evnen til å orientere seg mot tid i relativ uavhengighet fra ytre påvirkningsfaktorer. Denne evnen er avgjørende for kroppsfunksjoner som hormonsekresjon eller blod press. Plutselige endringer i tidssonen kaster klokken ut av balansere og manifestere seg i jetlag.
Hva er sirkadisk rytmiskhet?
Døgnrytmeforhold er evnen til å orientere seg mot tid i relativ uavhengighet fra eksterne faktorer. Som de fleste andre organismer, har mennesker en intern klokke som lar dem orientere seg mot tiden uten å se på en faktisk klokke. Døgnrytmen kalles også døgnklokke og tilsvarer denne indre klokken. Det gir mennesker muligheten til å danne seg et tidsbilde uavhengig av eksterne faktorer. Døgnklokken styrer primært periodisk tilbakevendende aktiviteter, for eksempel søvn, reproduksjon eller matinntak med en viss regelmessighet. Disse livs- og artsopprettholdende handlingene foregår således i en relativt konstant rytme, relativt uavhengig av eksterne faktorer og faktisk tidsbevissthet. Den indre klokken tilpasser seg de skiftende daglengdene etter sesongskifte ved resynkronisering. Siden den indre klokken må resynkroniseres for raskt når du reiser til andre tidssoner, mangler det enighet i begynnelsen. Denne mangelen på samsvar mellom de interne og faktiske klokkeslettene er også kjent som jetlag i sammenheng med langdistansereise.
Funksjon og oppgave
Mange viktige kroppsfunksjoner krever periodisk samordning. For eksempel må kroppstemperaturen koordineres på denne måten. Det samme gjelder for blod press, hjerte hastighet og urinproduksjon. Hormonsekresjon er også avhengig av periodisk samordning. Ikke bare sex hormoner må koordineres med jevne mellomrom. Mange helt viktige kroppsfunksjoner kontrolleres også hormonelt, og siden hormonet balansere er et tett samvirkende system, en feilkoordinering av et enkelt hormon opprører hele kroppen og kan til og med få livstruende konsekvenser. Siden de nevnte kroppsfunksjonene ikke er underlagt bevisst kontroll, må de være uavhengige av den faktiske bevisste kunnskapen om tiden. Derfor er døgnrytmen ansvarlig for deres kontroll. Den menneskelige interne klokken mottar sin informasjon fra spesialiserte fotoreseptorer i netthinnets granulære lag. De ansvarlige sensoriske cellene kalles også lysfølsomme ganglion celler og er utstyrt med fotopigment melanopsin. De ligger mellom ganglion laget og amakrincellelaget i netthinnen, der de er koblet til tractus retinohypothalamicus, som projiserer den innsamlede informasjonen fra cellene opp til kjernen suprachiasmaticus i hypothalamus. Kjernen suprachiasmaticus regnes dermed som kontrollsenteret for den interne klokken. Her blir de periodisk skiftende kroppsfunksjonene koordinert i tid. På molekylært nivå er flere gener involvert i døgnrytmer, kodende genetisk for den interne klokken, for å si det sånn. I tillegg til kryptokromer, KLOKKEN gen regnes som et av de viktigste genene i denne sammenhengen. BMAL 1 genPER 1 til 3 gener og vasopressin eller prepressophysin er nå også kjent for å være viktige molekylære komponenter i den interne klokken. I kompleks interaksjon kontrollerer de både transkripsjon og oversettelse av selvregulerende sløyfer i tilbakemeldinger som skjer over en relativt presis 24-timers periode. PER 2- og BMAL 1-genene er lys- og temperaturavhengige og blir for eksempel transkribert ved dagens begynnelse. De binder seg deretter som en dimer til den regulatoriske sekvensen av DNA, og initierer transkripsjon av de andre genene.
Sykdommer og lidelser
Litt søvnforstyrrelser er relatert til funksjonelle døgnklokkeklager. Gruppen av disse søvnforstyrrelser blir ofte referert til som sirkadiske søvn-våkne rytmeforstyrrelser. Døgnrytmen skal gi mennesker en ideell mengde søvn og dermed hvile i mørke faser. I lysfasene oppnås dermed et høyt ytelsesnivå. Eksterne stimuli justerer døgnklokken til 24-timers syklusen. Plutselige avvik fra den vanlige lys-mørke forandringen forvirrer organismen fordi de oppstår i en uventet periode. Spesielt fordi langdistanseflyttinger og endringer i tidssonen ledsages av uventede lys-mørke forandringer for organismen, de som er rammet av døgnets søvn -våkne rytmeforstyrrelser er ofte vanlige langdistanse reisende. Blinde mennesker lider også ofte av forstyrrelsene fordi de mangler eksterne faktorer for å synkronisere dem. Det samme gjelder skiftarbeidere, der søvnforstyrrelse manifesterer seg først og fremst som søvn eller tretthet på "feil tidspunkt." Hos skiftarbeidere tilsvarer ikke rytmen i miljøet rytmen til lys-mørke endringer, noe som fører til problemer med å synkronisere den interne klokken. Kroniske døgnrytmen søvnforstyrrelser utvikler seg ofte til depresjon eller andre psykiske lidelser. En forstyrret intern klokke kan også være årsakssammenheng med en mutasjon av de sirkadiske gener. Slike mutasjoner resulterer i lengre eller kortere perioder med aktivitet for individet, som i større eller mindre grad kan avvike fra den vanlige 24-timersrytmen. Sykdommer relatert til døgnklokken har ennå ikke blitt studert tilstrekkelig, da selv de tilknyttede gener er en ganske nylig oppdagelse. Forholdet mellom døgnrytme og det nevnte søvnforstyrrelser krever også videre forskning. Studier som tilsynelatende har taklet det sirkadiske problemet, har vært få og langt mellom.
