Както всички останали живи същества, хората имат циркаден часовник. Ритмичността на часовника се ресинхронизира ежедневно с 24-часовата ритмичност на деня посредством таймери като светлина и температура. Проблемите с ресинхронизацията могат да причинят значителен дискомфорт, като напр депресия.
Какво е ресинхронизация?
Проблеми с ресинхронизацията възникват например след полети на дълги разстояния. Вътрешният часовник вече не съответства на преобладаващия ритъм ден-нощ след пътуване до друга часова зона. Циркадният ритъм е известен още като вътрешен часовник. Той настройва човешкия организъм към повтарящи се ежедневно явления. Циркадният часовник контролира не само сърце скорост, но също и ритъм сън-будност, възпроизвеждане, кръв налягане или телесна температура. По този начин организмът се движи във времето до голяма степен независимо от външните влияния и извършва периодични дейности с относително постоянна ритмичност. Генетичната основа контролира продължителността на периода. Въпреки това, за да може ритъмът на вътрешния часовник действително да съответства на 24-часовия цикъл на деня, е необходима постоянна ресинхронизация на циркадния часовник. Тази ресинхронизация е особено необходима на фона на променящата се продължителност на деня през годината. Основно фоторецепторите във външния гранулиран слой на ретината се занимават с ресинхронизация. По този начин светлината и нейните промени се използват като циркадни цайтгебери за ресинхронизация на вътрешния часовник. Тъй като продължителността на периода на вътрешния часовник не е точно 24 часа, липсата на пренастройка или ресинхронизация кара организма да отпадне от ритъма. В допълнение към хората, животните и растенията също адаптират своите ритми към цикъла ден-нощ чрез циркадния часовник и неговата автоматична настройка.
Функция и задача
При растенията фотосинтетичният апарат се активира преди изгрев слънце, подготвяйки организма за началото на фотосинтетични дейности, които могат да се извършват изключително на дневна светлина. Някои растения отварят или затварят цветя в точно определено време на деня или произвеждат нектар в точно определено време на деня. Съществуването на безплатноработа циркадният ритъм при постоянни условия кара учените днес да приемат съществуването на вътрешна единица, генерираща ритъм. Според настоящите констатации този блок за управление се намира в централната част нервната система. При бозайниците контролната единица на циркадния часовник вероятно се намира в ядрото suprachiasmaticus на хипоталамус. Оттук нататък всички други циркадни пейсмейкъри в периферията са координирани. Молекулярният часовник функционира съгласно контур за обратна връзка с транскрипция и транслация. Транслацията на протеин инхибира транскрипцията на участващите гени за съответния протеин. Ключът протеини участващите, в допълнение към CLOCK, BMAL1 и PER, се считат за CRY и NPAS2. Последователността на обратната връзка на механизма на молекулярно свързване отнема около 24 часа. Индиректните невронални и хормонални сигнали, заедно с температурните промени и светлината, синхронизират тези временни последователности. Тъй като външната причина за циркадната ритмичност е вътрешното въртене на планетата, най-подходящият външен генератор на ритъм е променливата интензивност на осветяване на атмосферата. Зрителната система открива това пейсмейкър. Това прави светлината може би най-подходящият и универсален цайтгебер за ресинхронизация на вътрешния часовник. Когато е вечер или нощ според вътрешния часовник, но ретината все още разпознава светлина, вътрешният часовник се ресинхронизира. По този начин организмът може да се адаптира към промените в сезоните. Ресинхронизацията на вътрешния часовник е необходима за множество телесни процеси. Съответно, невъзможността за повторна синхронизация може да има сериозни последици.
Болести и неразположения
Хората са особено податливи на проблеми с ресинхронизацията на циркадния часовник поради техния начин на живот. По-специално, съвременният живот на хората лесно изхвърля циркадния часовник баланс, което може да има отрицателно въздействие върху това как те се чувстват и техните здраве. Проблеми с ресинхронизацията възникват например след полети на дълги разстояния. След пътуване до друга часова зона вътрешният часовник вече не съответства на преобладаващия ритъм ден-нощ. Пресинхронизацията трябва да се извърши в кратък срок. часовата разлика е следствие от тези взаимовръзки. Работата на смени създава подобен проблем. Работниците на смени живеят в противовес на вътрешния си ритъм. Хората също прекарват все по-малко време на дневна светлина. Особено през зимата интензивността на светлината на закрито едва ли е по-висока от 500 лукса. През нощта съвременните хора са постоянно изложени на изкуствени светлинни стимули. Ежедневната ресинхронизация на вътрешния часовник често е объркана поради тези взаимовръзки. В допълнение към нарушенията на съня и храненето, проблемите с ресинхронизацията насърчават липсата на енергия и дори депресия. Метаболитни стрес може да бъде и последица от проблеми с ресинхронизацията. Като вторични заболявания, диабет мелитус и затлъстяване по този начин са облагодетелствани. Особено добре познато първично заболяване, свързано с ресинхронизация, е циркадно нарушение на ритъма на сън и събуждане. Страдащите от тях нарушения на съня не са в състояние да заспят, когато сънят е желан или необходим. Когато се изисква или се очаква будност, те са сънливи и едва държат очите си отворени. Това явление е най-вероятно да се появи като част от синдрома на работниците на смяна или да засегне редовно пътуващите джет лаг преживявания. Два различни вида разстройство на съня се отличават. Докато едната се характеризира със забавени фази на съня, другата се характеризира с фази на предварително забавен сън. Тъй като слепите хора много по-трудно пресинхронизират в сравнение със зрящите хора, циркаден нарушения на съня да им повлияе значително. Ако не се лекува, нарушенията на съня могат да предизвикат редица психологически и физически последствия в дългосрочен план.
