Som alle andre levende ting har mennesker en døgnklokke. Rytmeforholdet til klokken blir resynkronisert daglig med døgnets rytmiskhet ved hjelp av tidtakere som lys og temperatur. Problemer med resynkronisering kan forårsake betydelig ubehag, for eksempel depresjon.
Hva er resynkronisering?
Problemer med resynkronisering oppstår for eksempel etter langdistanseflyvninger. Den interne klokken samsvarer ikke lenger med den rådende dag-natt-rytmen etter en tur til en annen tidssone. Døgnrytme er også kjent som den interne klokken. Den tilpasser den menneskelige organismen til daglige gjentatte fenomener. Døgnklokken styrer ikke bare hjerte rate, men også søvn-våknerytmen, reproduksjon, blod trykk eller kroppstemperatur. Organismen beveger seg således i tid stort sett uavhengig av ytre påvirkninger og utfører periodiske aktiviteter med en relativt konstant rytmiskhet. Et genetisk grunnlag styrer periodelengden. For at rytmen til den interne klokken faktisk skal stemme overens med 24-timers syklusen, kreves det imidlertid konstant resynkronisering av døgnklokken. Denne resynkroniseringen er spesielt nødvendig på bakgrunn av endrede daglengder i løpet av året. Hovedsakelig er fotoreseptorene i det ytre granulære laget av netthinnen opptatt av resynkronisering. Lys og dets forandringer blir således brukt som sirkadiske zeitgebers for resynkronisering av den interne klokken. Siden periodelengden på den interne klokken ikke er nøyaktig 24 timer, fører mangel på omjustering eller resynkronisering til at organismen faller ut av rytmen. I tillegg til mennesker, tilpasser dyr og planter også rytmene til dag-natt-syklusen via døgnklokken og automatisk justering.
Funksjon og oppgave
I planter aktiveres det fotosyntetiske apparatet før soloppgang, og forbereder organismen for utbruddet av fotosyntetiske aktiviteter som kan utføres utelukkende i dagslys. Noen planter åpner eller lukker blomster på bestemte tidspunkter på dagen eller produserer nektar på et bestemt tidspunkt på dagen. Eksistensen av en fri-rennende døgnrytme under konstante forhold fører forskere i dag til å anta eksistensen av en rytmegenererende intern enhet. I følge gjeldende funn ligger denne kontrollenheten i sentralen nervesystemet. I pattedyr er kontrollenheten til døgnklokken trolig lokalisert i kjernen suprachiasmaticus av hypothalamus. Herfra koordineres alle andre sirkadiske pacemakere i periferien. Molekylklokken fungerer i henhold til en tilbakekoblingssløyfe for transkripsjon-oversettelse. Proteinoversettelse hemmer transkripsjonen av de involverte gener for det respektive proteinet. Nøkkelen proteiner involverte, i tillegg til CLOCK, BMAL1 og PER, antas å være CRY og NPAS2. Tilbakemeldingssekvensen til den molekylære koblingsmekanismen tar omtrent 24 timer. Indirekte neuronale og hormonelle signaler, sammen med temperaturendringer og lys, synkroniserer disse timelige sekvensene. Fordi den ytre årsaken til døgnrytmene er den indre rotasjonen på planeten, er den mest relevante eksterne rytmegeneratoren den variable belysningsintensiteten i atmosfæren. Det visuelle systemet oppdager dette pacemaker. Dette gjør at lys sannsynligvis er den mest relevante og universelle zeitgeber for resynkronisering av den interne klokken. Når det er kveld eller natt i henhold til den interne klokken, men netthinnen fremdeles oppdager lys, blir den interne klokken synkronisert på nytt. På denne måten kan organismen tilpasse seg årstidene. Resynkroniseringen av den interne klokken er nødvendig for mange kroppsprosesser. Følgelig kan manglende synkronisering ha alvorlige konsekvenser.
Sykdommer og plager
Folk er spesielt utsatt for problemer med resynkronisering av døgnklokke på grunn av deres livsstil. Spesielt kaster folks moderne liv lett døgnklokken ut av balansere, som kan ha en negativ innvirkning på hvordan de har det og deres Helse. Problemer med resynkronisering oppstår for eksempel etter langdistanseflyvninger. Etter en tur til en annen tidssone samsvarer ikke den indre klokken lenger med den rådende dag-natt-rytmen. Resynkronisering må skje med kort varsel. Jetlag er en konsekvens av disse innbyrdes forholdene. Skiftarbeid utgjør et lignende problem. Skiftarbeidere lever i opposisjon til sin indre rytme, og folk tilbringer stadig mindre tid i dagslys. Spesielt om vinteren er lysintensiteten innendørs knapt høyere enn 500 lux. Om natten blir moderne mennesker permanent utsatt for kunstige lysstimuli. Den daglige resynkroniseringen av den indre klokken forveksles ofte på grunn av disse innbyrdes forholdene. I tillegg til søvn- og spiseforstyrrelser, fremmer resynkroniseringsproblemer mangel på energi og jevnhet depresjon. Metabolsk stresset kan også være en konsekvens av resynkroniseringsproblemer. Som sekundære sykdommer, diabetes mellitus og fedme blir dermed favorisert. En spesielt kjent primær sykdom assosiert med resynkronisering er døgnrytme søvn-våkne rytmeforstyrrelse. Lider av disse søvnforstyrrelser klarer ikke å sovne når søvn er ønsket eller nødvendig. Når våkenhet kreves eller forventes, er de søvnige og kan knapt holde øynene åpne. Dette fenomenet er mest sannsynlig å forekomme som en del av skiftarbeidernes syndrom eller påvirke hyppige reisende med regelmessige jet lag opplevelser. To forskjellige typer søvnforstyrrelse utmerker seg. Mens den ene er preget av forsinkede søvnfaser, er den andre preget av forhåndsforsinkede søvnfaser. Siden blinde mennesker har mye vanskeligere for å resynkronisere sammenlignet med seende mennesker, sirkadiske søvnforstyrrelser påvirker dem betydelig. Hvis ubehandlet, kan søvnforstyrrelser utløse en rekke psykologiske og fysiske følgevirkninger i det lange løp.
