Dygnsrytm

De dygnsrytm är förmågan att orientera sig relativt oberoende av yttre påverkande faktorer. Denna förmåga är avgörande för kroppsfunktioner som hormonsekretion eller blodtryck. En plötslig förändring av tidszonen får klockan att förlora sin jämvikt och manifestera sig i ett jetlag.

Vad är døgnrytmen?

Precis som de flesta andra organismer har människor också en intern klocka som gör att de kan orientera sig i tid utan att titta på en verklig klocka. Den dygnsrytmen kallas också døgnklocka anger och motsvarar denna interna klocka. Det ger människor förmågan att bilda en bild av tiden oberoende av yttre faktorer.

Den dygnsklocka styr periodvis återkommande aktiviteter som att sova, reproducera eller äta med en viss regelbundenhet. Dessa livs- och artbevarande åtgärder sker relativt oberoende av yttre faktorer och aktuell tidsmedvetenhet i en relativt konstant rytm.

Den interna klockan anpassar sig till den förändrade längden på dagen efter en säsongbyte genom resynkronisering. Eftersom den interna klockan måste synkroniseras för snabbt när man reser till andra tidszoner saknas det initialt en överenskommelse. Denna missanpassning mellan den interna och den faktiska tiden kallas också jetlag i samband med långväga resor.

Funktion & uppgift

Många vitala kroppsfunktioner kräver periodisk samordning. Till exempel måste människans kroppstemperatur samordnas på detta sätt. Detsamma gäller för blodtryck, hjärtfrekvens och urinproduktion.

Hormonsekretionen är också beroende av den temporära koordinationen. Inte bara könshormoner behöver koordineras regelbundet. Många absolut vitala kroppsfunktioner styrs också av hormoner, och eftersom hormonbalansen är ett nära sammanhängande system förvirrar en felkoordination av ett enda hormon hela kroppen och kan till och med få livshotande konsekvenser.

Eftersom de nämnda kroppsfunktionerna inte är föremål för någon medveten kontroll måste de vara oberoende av tidens faktiska medvetna kunskap. Den dygnsrytmen är ansvarig för dess kontroll. Den mänskliga interna klockan får sin information från specialiserade fotoreceptorer i näthinnans granulära skikt.

De ansvariga sensoriska cellerna är också kända som fotokänsliga ganglionceller och är utrustade med fotopigmentet melanopsin. De är belägna mellan ganglionsskiktet och amacrincellskiktet i näthinnan (näthinnan), där de är anslutna till retinohypothalamisk kanal, som projicerar informationen som samlas in av cellerna i den suprakiasmatiska kärnan i hypotalamus. Kärnan suprachiasmaticus är därför kontrollcentret för den interna klockan. Här samordnas de periodvis förändrade kroppsfunktionerna i tid.

På molekylnivå är flera gener involverade i døgnrytmen, som genetiskt kodar för den interna klockan, så att säga. Förutom kryptokromer är CLOCK-genen en av de viktigaste generna i detta sammanhang. BMAL 1-genen, PER 1 till 3-generna och vasopressin eller prepropressophysin är också kända för att vara viktiga molekylära komponenter i den interna klockan.

I komplex interaktion kontrollerar de både transkriptionen och översättningen av självreglerande slingor i feedbacken, som äger rum under en period av relativt exakt 24 timmar. PER 2- och BMAL 1-generna är ljus- och temperaturberoende och transkriberas till exempel i början av dagen. De binder sedan till den reglerande sekvensen för DNA som en dimer och startar således transkriptionen av de andra generna.

Sjukdomar och sjukdomar

Vissa sömnstörningar är relaterade till funktionsstörningar i dygnsklockan. Cirkadianska sömnväckningsrytmor nämns ofta i gruppen av dessa sömnstörningar. Den dygnsrytmen bör ge människor en idealisk mängd sömn och därmed återhämtning i mörka faser. På detta sätt uppnås en hög effektivitetsnivå i ljusfaserna.

Dagens klocka justeras till 24-timmarscykeln genom yttre stimuli. Plötsliga avvikelser från den vanliga ljusmörka förändringen förvirrar organismen eftersom de äger rum under en oväntad tid. Eftersom långdistansflygningar och tidzonsförändringar i synnerhet är förknippade med oväntade ljusmörka förändringar för organismen, är de som drabbas av cirkadiska sömn-vakna rytmstörningar ofta vanliga långväga resenärer.

De blinda lider också ofta av störningarna eftersom de saknar de yttre faktorerna för synkronisering. Detsamma gäller för skiftarbetare, för vilka sömnstörningen manifesterar sig främst som sömn eller trötthet vid "fel tid". För skiftarbetare motsvarar inte rytmens miljö rytmen för ljusmörk förändringar, vilket leder till problem vid synkronisering av den interna klockan.

Kroniska døgnsömnsjukdomar utvecklas ofta till depression eller andra psykiska sjukdomar. En störd intern klocka kan också vara kausalt relaterad till en mutation i circadiangenerna. Sådana mutationer resulterar i längre eller kortare aktivitetsperioder för individen, som kan avvika mer eller mindre starkt från den vanliga 24-timmarsrytmen.

Sjukdomar relaterade till dygnsklockan har ännu inte undersökts tillräckligt, eftersom även de tillhörande generna är en ganska ny upptäckt. Förbindelsen mellan døgnrytmen och de nämnda sömnstörningar kräver också ytterligare forskning. Det finns knappast några studier som handlar om det cirkadiska problemet i framkant.