Cirkadijska ritmičnost je sposobnost orientacije na čas v relativni neodvisnosti od zunanjih vplivnih dejavnikov. Ta sposobnost je ključnega pomena za telesne funkcije, kot je izločanje hormonov oz kri pritisk. Nagle spremembe časovnega pasu vržejo uro iz ravnovesje in se kažejo v jet-lagu.
Kaj je cirkadijska ritmičnost?
Cirkadijska ritmičnost je sposobnost orientacije na čas v relativni neodvisnosti od zunanjih dejavnikov. Tako kot večina drugih organizmov ima tudi človek notranjo uro, ki jim omogoča, da se orientirajo na čas, ne da bi pogledali na dejansko uro. Cirkadijski ritem se imenuje tudi cirkadijska ura in ustreza tej notranji uri. Ljudem daje sposobnost, da oblikujejo podobo časa, neodvisno od zunanjih dejavnikov. Cirkadijska ura nadzoruje predvsem redno ponavljajoče se dejavnosti, kot so spanje, razmnoževanje ali vnos hrane z določeno pravilnostjo. Ti ukrepi za ohranjanje življenja in vrst se torej odvijajo v razmeroma konstantnem ritmu, relativno neodvisno od zunanjih dejavnikov in dejanskega zavedanja časa. Notranja ura se s spremembo letnih časov prilagodi spremenljivi dolžini dneva s sinhronizacijo. Ker je treba notranjo uro pri potovanju v druge časovne pasove prehitro ponovno sinhronizirati, na začetku ni dogovora. To pomanjkanje soglasja med notranjim in dejanskim časom ure je v kontekstu potovanja na dolge razdalje znano tudi kot jet-lag.
Funkcija in naloga
Številne vitalne telesne funkcije zahtevajo občasno usklajevanje. Tako je treba na primer uskladiti človeško telesno temperaturo. Enako velja za kri pritisk, srce hitrost in nastajanje urina. Izločanje hormona je odvisno tudi od občasnega usklajevanje. Ne samo seks hormoni je treba redno usklajevati. Številne absolutno vitalne telesne funkcije se nadzirajo tudi hormonsko in od hormona ravnovesje je sistem, ki tesno sodeluje, napačna koordinacija enega samega hormona moti celotno telo in ima lahko celo življenjsko nevarne posledice. Ker zgoraj omenjene telesne funkcije niso predmet zavestnega nadzora, morajo biti neodvisne od dejanskega zavestnega znanja časa. Zato je za njihov nadzor odgovoren cirkadiani ritem. Človekova notranja ura svoje podatke prejme od specializiranih fotoreceptorjev v zrnatem sloju mrežnice. Odgovorne senzorične celice imenujemo tudi fotoobčutljive ganglija celice in so opremljeni s fotopigmentom melanopsinom. Nahajajo se med ganglija plast in amakrinocelični sloj mrežnice, kjer sta povezana s traktusom retinohipotalamikus, ki projicira zbrane informacije iz celic do jedra suprachiasmaticus v hipotalamus. Jedro suprachiasmaticus tako velja za nadzorni center notranje ure. Tu se občasno spreminjajoče se telesne funkcije časovno usklajujejo. Na molekularni ravni je v cirkadiane ritme vključenih več genov, ki tako rekoč genetsko kodirajo notranjo uro. Poleg kriptokromov, URA gen v tem kontekstu velja za enega najpomembnejših genov. BMAL 1 gen, PER 1 do 3 geni in vazopresin ali prepressophysin so zdaj znani tudi kot pomembni molekularni sestavni deli notranje ure. V zapleteni interakciji nadzorujejo tako transkripcijo kot translacijo samoregulativnih zank v povratnih informacijah, ki se pojavijo v razmeroma natančnem 24-urnem obdobju. Gena PER 2 in BMAL 1 sta odvisna od svetlobe in temperature in se na primer prepisujeta ob začetku dneva. Nato se kot dimer vežejo na regulacijsko zaporedje DNA in sprožijo transkripcijo drugih genov.
Bolezni in motnje
nekateri motnje spanja so povezane s pritožbami glede funkcionalne cirkadijske ure. Skupina teh motnje spanja se pogosto imenuje cirkadijske motnje ritma spanja in budnosti. Cirkadijski ritem naj bi ljudem zagotavljal idealno količino spanja in s tem počitek v temnih fazah. V svetlobnih fazah je tako dosežena visoka raven zmogljivosti. Zunanji dražljaji prilagodijo cirkadiansko uro 24-urnemu ciklusu. Nenadna odstopanja od običajnih svetlobnih temnih sprememb zmedejo organizem, ker se pojavijo v nepričakovanem časovnem obdobju, ker zlasti lete na dolge razdalje in spremembe časovnega pasu spremljajo nepričakovane svetlobne temne spremembe za organizem, tiste, ki jih prizadene cirkadijski spanec - motnje ritma budnosti so pogosto redni potniki na dolge razdalje. Tudi slepi ljudje pogosto trpijo zaradi motenj, ker jim primanjkuje zunanjih dejavnikov, ki bi jih sinhronizirali. Enako velja za izmenične delavce, pri katerih motnja spanja se kaže predvsem kot spanje oz utrujenost ob "napačnem času". Pri izmenskih delavcih ritem okolja ne ustreza ritmu sprememb svetlobe in teme, kar vodi do težav pri sinhronizaciji notranje ure. Kronične cirkadijske motnje spanja se pogosto razvijejo v depresija ali druge duševne bolezni. Motena notranja ura je lahko vzročno povezana tudi z mutacijo cirkadijskih genov. Takšne mutacije povzročijo daljša ali krajša obdobja aktivnosti posameznika, ki lahko v večji ali manjši meri odstopajo od običajnega 24-urnega ritma. Bolezni, povezane s cirkadiansko uro, še niso ustrezno preučene, saj so tudi z njimi povezani geni precej nedavno odkritje. Razmerje cirkadijskih ritmov do omenjenega motnje spanja zahteva tudi nadaljnje raziskave. Študije, ki se očitno ukvarjajo s cirkadianskim problemom, so bile le redke.
