Κιρκάδιος ρυθμός
Ο κιρκάδιος ρυθμός είναι ένας ρυθμός που επαναλαμβάνεται περίπου κάθε 24 ώρες. Τα φυτά και τα ζώα έχουν αυτούς τους ενσωματωμένους κύκλους που τους επιτρέπουν να ανθίζουν τη σωστή στιγμή, να κοιμούνται τη σωστή στιγμή κ.λπ. Η λέξη "κιρκάδιος" προέρχεται από το λατινικό circa, "γύρω", και diem ή dies, "ημέρα", που σημαίνει "περίπου μια μέρα". Η μελέτη των βιολογικών ρυθμών τήρησης του χρόνου, όπως οι ημερήσιοι, παλιρροϊκοί, εβδομαδιαίοι, εποχικοί και ετήσιοι ρυθμοί, ονομάζεται χρονοβιολογία.
Οι κιρκάδιοι ρυθμοί είναι "ενσωματωμένοι" έτσι ώστε, χωρίς σήματα χρόνου από το περιβάλλον, να διατηρούν το χρόνο με ρυθμό περίπου 24 ωρών. Όταν διατηρούνται σε απόλυτο σκοτάδι, τα φυτά και τα ζώα συνεχίζουν να συμπεριφέρονται με την ενσωματωμένη περίοδο που είναι περίπου 24 ώρες. Οι ρυθμοί επηρεάζονται επίσης και επαναρυθμίζονται από σήματα χρόνου, όπως το φως της ημέρας και η διάρκεια της ημέρας και της νύχτας. Είναι σημαντικό οι ρυθμοί να επαναρυθμίζονται τακτικά στον φυσικό κύκλο φωτός/σκοταδιού. Οι ενήλικοι άνθρωποι όλων των ηλικιών έχουν κιρκάδιο ρυθμό που κατά μέσο όρο διαρκεί 24 ώρες και 11 λεπτά.
Οι κιρκάδιοι ρυθμοί, που αποκαλούνται επίσης "βιολογικό ρολόι" ή "ρολόι του σώματος", των ανθρώπων και άλλων ζώων, ρυθμίζουν πολλές σωματικές λειτουργίες, όπως η σίτιση, ο ύπνος, η θερμοκρασία του σώματος και η παραγωγή ορμονών.
Το πρωταρχικό ρολόι του σώματος στον άνθρωπο και σε άλλα θηλαστικά βρίσκεται στον υπερκαρχιασματικό πυρήνα (ή πυρήνες) (SCN), ένα ζεύγος ομάδων κυττάρων στον υποθάλαμο του εγκεφάλου. Η καταστροφή του SCN έχει ως αποτέλεσμα την πλήρη απουσία ενός τακτικού ρυθμού ύπνου/ξύπνιου. Ο SCN λαμβάνει πληροφορίες σχετικά με το φως μέσω των ματιών και κατευθύνει την επίφυση να απελευθερώσει την ορμόνη μελατονίνη τη νύχτα.
Ορισμένοι άνθρωποι έχουν διαταραχές του κιρκάδιου ρυθμούύπνου που τους αναγκάζουν να κοιμούνται πολύ νωρίς (Σύνδρομο προχωρημένης φάσης ύπνου, ASPS), πολύ αργά (Σύνδρομο καθυστερημένης φάσης ύπνου, DSPS) ή σε διάφορες περιόδους κατά τη διάρκεια της ημέρας και της νύχτας (Ακανόνιστη διαταραχή ύπνου-αφύπνισης). Η χειρότερη διαταραχή ύπνου του κιρκάδιου ρυθμού σε άτομα που μπορούν να δουν είναι η διαταραχή ύπνου-αφύπνισης μη 24ωρου (Non-24): ο "ημερήσιος" ρυθμός τους διαρκεί 25 ώρες ή περισσότερο, οπότε κοιμούνται και ξυπνούν μία ή περισσότερες ώρες αργότερα κάθε μέρα. Τυφλοί άνθρωποι που δεν βλέπουν καθόλου φως μπορεί επίσης να έχουν Non-24, αλλά είναι λιγότερο σοβαρή και συνήθως μπορεί να αντιμετωπιστεί.
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Q: Τι είναι ο κιρκάδιος ρυθμός;
A: Ο κιρκάδιος ρυθμός είναι ένας εσωτερικός κύκλος που επαναλαμβάνεται περίπου κάθε 24 ώρες και ρυθμίζει πολλές σωματικές λειτουργίες, όπως ο ύπνος, η σίτιση, η θερμοκρασία του σώματος και η παραγωγή ορμονών.
Ερ: Από πού προέρχεται η λέξη "κιρκάδιος";
Α: Η λέξη "κιρκάδιος" προέρχεται από τη λατινική λέξη circa, που σημαίνει "γύρω", και diem ή dies, που σημαίνει "ημέρα" - έτσι κυριολεκτικά σημαίνει "περίπου μια μέρα".
Ερ: Ποιοι είναι ορισμένοι βιολογικοί ρυθμοί τήρησης του χρόνου;
Α: Οι βιολογικοί ρυθμοί τήρησης του χρόνου περιλαμβάνουν ημερήσιους, παλιρροϊκούς, εβδομαδιαίους, εποχικούς και ετήσιους ρυθμούς. Οι περισσότεροι από αυτούς τους ρυθμούς επαναλαμβάνονται μία φορά την ημέρα και γι' αυτό ονομάζονται κιρκάδιοι.
Ερ: Πώς λειτουργούν τα ρολόγια των ζώων;
Α: Τα ζωικά ρολόγια έχουν τρία κύρια συστατικά - έναν κεντρικό βιοχημικό ταλαντωτή με περίοδο περίπου 24 ωρών που διατηρεί τον χρόνο- μονοπάτια εισόδου σε αυτόν τον κεντρικό ταλαντωτή για τη ρύθμιση του ρολογιού- και μονοπάτια εξόδου που ρυθμίζουν τη βιοχημεία, τη φυσιολογία και τη συμπεριφορά σε ολόκληρο τον οργανισμό.
Ερ: Ποιοι κέρδισαν το βραβείο Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής το 2017 για τις ανακαλύψεις τους σχετικά με τους μοριακούς μηχανισμούς που ελέγχουν τον κιρκάδιο ρυθμό;
A: Οι Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash και Michael W. Young κέρδισαν το βραβείο Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής το 2017 για τις ανακαλύψεις τους σχετικά με τους μοριακούς μηχανισμούς που ελέγχουν τον κιρκάδιο ρυθμό στις μύγες των φρούτων (Drosophila).
Ερ: Τι ρυθμίζουν οι κιρκάδιοι ρυθμοί στα ζώα;
Α: Οι κιρκάδιοι ρυθμοί ρυθμίζουν πολλές σωματικές λειτουργίες, όπως η σίτιση, ο ύπνος, η θερμοκρασία του σώματος και η παραγωγή ορμονών στα ζώα.
Ερ: Πώς συντονίζουν εξωτερικά τη γονιμοποίηση των ωαρίων τα ωκεάνια ζώα;
Α: Λίγα είναι γνωστά για τον τρόπο με τον οποίο τα ωκεάνια ζώα συντονίζουν εξωτερικά τη γονιμοποίηση των ωαρίων, αλλά φαίνεται ότι επιτυγχάνεται μέσω φυσιολογικού συντονισμού με τη χρήση των εσωτερικών ρολογιών τους (κιρκάδιοι ρυθμοί).
