Diennakts ritmiskums ir spēja orientēties uz laiku relatīvā neatkarībā no ārējiem ietekmējošiem faktoriem. Šī spēja ir izšķiroša ķermeņa funkcijām, piemēram, hormonu sekrēcijai vai asinis spiediens. Pēkšņas laika joslas izmaiņas izslēdz pulksteni līdzsvarot un izpaužas reaktīvajā lagā.
Kas ir diennakts ritmika?
Diennakts ritmiskums ir spēja orientēties uz laiku relatīvā neatkarībā no ārējiem faktoriem. Tāpat kā lielākajai daļai citu organismu, arī cilvēkiem ir iekšējs pulkstenis, kas ļauj viņiem orientēties laikā, neskatoties uz faktisko pulksteni. Diennakts ritmu sauc arī par diennakts pulksteni un tas atbilst šim iekšējam pulkstenim. Tas dod cilvēkiem iespēju veidot priekšstatu par laiku neatkarīgi no ārējiem faktoriem. Diennakts pulkstenis galvenokārt kontrolē periodiski atkārtotas darbības, piemēram, gulēšanu, reprodukciju vai ēdiena uzņemšanu ar noteiktu regularitāti. Tādējādi šīs dzīvību un sugas uzturošās darbības notiek salīdzinoši nemainīgā ritmā, relatīvi neatkarīgi no ārējiem faktoriem un faktiskās laika apzināšanās. Iekšējais pulkstenis pielāgojas mainīgajam dienas garumam pēc gadalaiku maiņas, veicot sinhronizāciju. Tā kā iekšējais pulkstenis ir pārāk ātri jāinhronizē, dodoties uz citām laika zonām, sākumā trūkst vienošanās. Šis vienošanās trūkums starp iekšējo un faktisko pulksteņa laiku ir pazīstams arī kā jet-lag tālsatiksmes braucienu kontekstā.
Funkcija un uzdevums
Daudzām ķermeņa vitāli svarīgām funkcijām nepieciešama periodiska koordinācija. Piemēram, šādā veidā jāsaskaņo cilvēka ķermeņa temperatūra. Tas pats attiecas arī uz asinis spiediens, sirds ātrumu un urīna veidošanos. Hormonu sekrēcija ir atkarīga arī no periodiskas koordinācija. Ne tikai sekss hormoni periodiski jāsaskaņo. Daudzas absolūti vitāli svarīgas ķermeņa funkcijas tiek kontrolētas arī hormonāli, un kopš hormona līdzsvarot ir cieši mijiedarbojoša sistēma, viena hormona nepareiza koordinācija izjauc visu ķermeni un pat var izraisīt dzīvībai bīstamas sekas. Tā kā iepriekšminētās ķermeņa funkcijas nav pakļautas apzinātai kontrolei, tām jābūt neatkarīgām no faktiskajām apzinātajām laika zināšanām. Tāpēc par viņu kontroli ir atbildīgs diennakts ritms. Cilvēka iekšējais pulkstenis saņem informāciju no specializētiem fotoreceptoriem tīklenes granulētajā slānī. Atbildīgās maņu šūnas sauc arī par gaismjutīgām ganglijs šūnas un ir aprīkoti ar fotopigmenta melanopsīnu. Tie atrodas starp ganglijs tīklenes amakrīno šūnu slānis, kur tie ir savienoti ar trakta retinohypothalamicus, kas no šūnām savākto informāciju projicē līdz suprachiasmaticus kodolam hipotalāmu. Tādējādi kodols suprachiasmaticus tiek uzskatīts par iekšējā pulksteņa vadības centru. Šeit periodiski mainīgās ķermeņa funkcijas tiek saskaņotas laikā. Molekulārā līmenī diennakts ritmos ir iesaistīti vairāki gēni, kas, tā sakot, ģenētiski kodē iekšējo pulksteni. Papildus kriptohromiem Pulkstenis gēns šajā kontekstā tiek uzskatīts par vienu no vissvarīgākajiem gēniem. BMAL 1 gēns, tagad ir zināms, ka PER 1 līdz 3 gēni un vazopresīns vai prepresofizīns ir arī svarīgi iekšējā pulksteņa molekulārie komponenti. Sarežģītā mijiedarbībā viņi kontrolē gan pašregulācijas cilpu transkripciju, gan tulkošanu atgriezeniskajā saitē, kas notiek samērā precīzā 24 stundu periodā. PER 2 un BMAL 1 gēni ir atkarīgi no gaismas un temperatūras un tiek pārrakstīti, piemēram, dienas sākumā. Tad tie kā dimēri saistās ar DNS regulējošo secību, uzsākot pārējo gēnu transkripciju.
Slimības un traucējumi
Dažas miega traucējumi ir saistītas ar funkcionālajām diennakts pulksteņa sūdzībām. To grupa miega traucējumi bieži sauc par diennakts miega-pamošanās ritma traucējumiem. Par diennakts ritmu ir paredzēts nodrošināt cilvēkiem ideālu miega daudzumu un tādējādi atpūsties tumšās fāzēs. Gaismas fāzēs tādējādi tiek sasniegts augsts veiktspējas līmenis. Ārējie stimuli diennakts pulksteni pielāgo 24 stundu ciklam. Pēkšņas novirzes no parastajām gaišās un tumšās pārmaiņām mulsina organismu, jo tās notiek negaidītā laika periodā. Tā kā īpaši tālsatiksmes lidojumiem un laika joslu izmaiņām organismam ir pievienotas negaidītas gaišās un tumšās izmaiņas, tiem, kurus ietekmē diennakts miegs -modināšanas ritma traucējumi bieži ir regulāri tālsatiksmes ceļotāji. Neredzīgie arī bieži cieš no traucējumiem, jo viņiem trūkst ārēju faktoru, lai tos sinhronizētu. Tas pats attiecas uz maiņu darbiniekiem, kuros miega traucējumi izpaužas galvenokārt kā miegs vai nogurums “nepareizajā laikā”. Maiņās strādājošajiem vides ritms neatbilst gaismas-tumsas izmaiņu ritmam, kas noved pie iekšējā pulksteņa sinhronizācijas problēmām. Hroniski diennakts miega traucējumi bieži attīstās depresija vai citas garīgas slimības. Traucēts iekšējais pulkstenis var būt arī cēloņsakarībā saistīts ar diennakts gēnu mutāciju. Šādu mutāciju rezultātā indivīdam ir ilgāki vai īsāki darbības periodi, kas lielākā vai mazākā mērā var novirzīties no ierastā 24 stundu ritma. Slimības, kas saistītas ar diennakts pulksteni, vēl nav pietiekami izpētītas, jo pat saistītie gēni ir diezgan nesen atklāts. Diennakts ritmu attiecība ar iepriekšminēto miega traucējumi nepieciešama arī turpmāka izpēte. Pētījumu, kas šķietami risina diennakts problēmu, ir bijis maz un tālu starp tiem.
