Irama sirkadian

Itu ritme sirkadian adalah kemampuan untuk mengorientasikan diri secara relatif terlepas dari faktor-faktor yang mempengaruhi eksternal. Kemampuan ini penting untuk fungsi tubuh seperti sekresi hormon atau tekanan darah. Perubahan zona waktu yang tiba-tiba menyebabkan jam tangan kehilangan keseimbangannya dan bermanifestasi dalam jet lag.

Apa ritme sirkadian?

Sama seperti kebanyakan organisme lain, manusia juga memiliki jam internal yang memungkinkan mereka mengorientasikan diri dalam waktu tanpa melihat jam sebenarnya. Ritme sirkadian juga disebut jam sirkadian menunjukkan dan sesuai dengan jam internal ini. Ini memberi orang kemampuan untuk membentuk gambaran waktu secara independen dari faktor eksternal.

Jam sirkadian mengontrol aktivitas yang berulang secara berkala seperti tidur, bereproduksi atau makan dengan keteraturan tertentu. Tindakan pelestarian kehidupan dan spesies ini berlangsung relatif independen dari faktor eksternal dan kesadaran waktu aktual dalam ritme yang relatif konstan.

Jam internal beradaptasi dengan perubahan panjang hari setelah pergantian musim melalui sinkronisasi ulang. Karena jam internal harus disinkronkan ulang terlalu cepat saat bepergian ke zona waktu lain, awalnya ada ketidaksetujuan. Ketidaksesuaian antara waktu internal dan waktu aktual ini juga dikenal sebagai jet lag sehubungan dengan perjalanan jarak jauh.

Fungsi & tugas

Banyak fungsi tubuh yang vital membutuhkan koordinasi berkala. Misalnya, suhu tubuh manusia perlu dikoordinasikan dengan cara ini. Hal yang sama berlaku untuk tekanan darah, detak jantung, dan produksi urin.

Sekresi hormon juga tergantung pada koordinasi temporal. Tak hanya hormon seks yang perlu dikoordinasikan secara berkala. Banyak fungsi tubuh yang sangat vital juga dikendalikan oleh hormon, dan karena keseimbangan hormon adalah sistem yang saling terkait erat, kesalahan koordinasi satu hormon membingungkan seluruh tubuh dan bahkan dapat menimbulkan konsekuensi yang mengancam jiwa.

Karena fungsi tubuh yang disebutkan tidak tunduk pada kontrol sadar apa pun, fungsi tersebut harus terlepas dari pengetahuan sadar aktual pada saat itu. Ritme sirkadian bertanggung jawab untuk mengontrolnya. Jam internal manusia menerima informasinya dari fotoreseptor khusus di lapisan granular retina.

Sel sensorik yang bertanggung jawab juga dikenal sebagai sel ganglion fotosensitif dan dilengkapi dengan melanopsin fotopigmen. Mereka terletak di antara lapisan ganglion dan lapisan sel amakrin retina (retina) dan terhubung ke saluran retinohypothalamic, yang memproyeksikan informasi yang dikumpulkan oleh sel ke dalam nukleus suprachiasmatic di hipotalamus. Oleh karena itu, nukleus suprachiasmaticus merupakan pusat kendali untuk jam internal. Di sini fungsi tubuh yang berubah secara berkala dikoordinasikan dalam waktu.

Pada tingkat molekuler, beberapa gen terlibat dalam ritme sirkadian, yang secara genetik mengkode jam internal. Selain cryptochromes, gen CLOCK adalah salah satu gen terpenting dalam konteks ini. Gen BMAL 1, gen PER 1 sampai 3 dan vasopressin atau prepropressophysin juga dikenal sebagai komponen molekuler penting dari jam internal.

Dalam interaksi yang kompleks, mereka mengontrol transkripsi dan terjemahan loop yang mengatur sendiri dalam umpan balik, yang berlangsung selama periode 24 jam yang relatif tepat. Gen PER 2 dan BMAL 1 bergantung pada cahaya dan suhu dan ditranskripsikan, misalnya, pada awal hari. Mereka kemudian mengikat urutan pengatur DNA sebagai dimer dan dengan demikian memulai transkripsi gen lain.

Penyakit & penyakit

Beberapa gangguan tidur terkait dengan gangguan fungsional pada jam sirkadian. Gangguan ritme tidur-bangun sirkadian sering disebut dalam kelompok gangguan tidur ini. Ritme sirkadian harus memberi orang jumlah tidur yang ideal dan dengan demikian pemulihan dalam fase gelap. Tingkat efisiensi yang tinggi dicapai dalam fase cahaya.

Jam sirkadian disesuaikan dengan siklus 24 jam melalui rangsangan eksternal. Penyimpangan tiba-tiba dari perubahan terang-gelap yang biasa membingungkan organisme karena terjadi dalam periode waktu yang tidak terduga. Karena penerbangan jarak jauh dan perubahan zona waktu secara khusus dikaitkan dengan perubahan terang-gelap organisme yang tidak terduga, mereka yang terpengaruh oleh gangguan ritme tidur-bangun sirkadian sering kali adalah pelancong jarak jauh biasa.

Tunanetra juga sering mengalami gangguan karena kurangnya faktor eksternal untuk sinkronisasi. Hal yang sama berlaku untuk pekerja shift, yang gangguan tidurnya memanifestasikan dirinya terutama sebagai tidur atau kelelahan pada "waktu yang salah". Untuk pekerja shift, ritme lingkungan tidak sesuai dengan ritme perubahan terang-gelap, yang menyebabkan masalah saat sinkronisasi jam internal.

Gangguan tidur sirkadian kronis sering berkembang menjadi depresi atau penyakit mental lainnya. Jam internal yang terganggu juga dapat dikaitkan secara kausal dengan mutasi pada gen sirkadian. Mutasi semacam itu menghasilkan periode aktivitas yang lebih lama atau lebih pendek bagi individu, yang dapat menyimpang lebih atau kurang kuat dari ritme 24 jam biasanya.

Penyakit yang berkaitan dengan jam sirkadian belum diteliti secara memadai, bahkan gen yang terkait adalah penemuan yang agak baru. Hubungan antara ritme sirkadian dan gangguan tidur yang disebutkan juga membutuhkan penelitian lebih lanjut. Hampir tidak ada penelitian yang membahas masalah sirkadian di garis depan.