stringtranslate.com

Увлечение (хронобиология)

В изучении хронобиологии под подхватом понимается синхронизация биологических часов с циклом окружающей среды. Примером может служить взаимодействие циркадных ритмов и экологических сигналов, таких как свет и температура . Подхват помогает организмам адаптировать свои телесные процессы к времени изменения окружающей среды. [1] Например, подхват проявляется во время путешествий между часовыми поясами, поэтому люди испытывают джетлаг .

Биологические ритмы являются эндогенными ; они сохраняются даже при отсутствии внешних сигналов, поскольку ими управляет внутренний механизм, циркадные часы являются наиболее охарактеризованными. Из нескольких возможных сигналов, известных как zeitgebers (нем. «дающие время»), которые могут способствовать синхронизации циркадных часов, свет оказывает наибольшее влияние. [2] [3] Единицы циркадного времени (CT) используются для описания синхронизации, чтобы обозначить связь между ритмом и световым сигналом/импульсом. [4]

Режимы увлечения

Существует два основных режима подстройки: фазовый и непрерывный. Фазовый режим — это когда существует ограниченное взаимодействие с окружающей средой для «перезагрузки» часов каждый день на величину, равную «ошибке», которая является разницей между циклом окружающей среды и циркадным ритмом организма. Воздействие определенных стимулов окружающей среды вызовет сдвиг фазы, резкое изменение времени ритма. Непрерывный режим — это когда циркадный ритм непрерывно корректируется окружающей средой, обычно постоянным светом. Два свойства, период свободного хода организма и кривая фазового отклика , являются основными частями информации, необходимыми для исследования индивидуальной подстройки. Существуют также пределы подстройки. Хотя могут быть индивидуальные различия в этом пределе, большинство организмов имеют предел подстройки +/- 3 часа. [5] Из-за этого предела может потребоваться несколько дней для повторной подстройки. [6]

Механизмы вовлечения

Цикл активность/отдых (сон) у животных является одним из циркадных ритмов, которые обычно задаются сигналами окружающей среды. У млекопитающих такие эндогенные ритмы генерируются супрахиазматическим ядром (SCN) переднего гипоталамуса . Задание осуществляется путем изменения концентрации компонентов часов посредством измененной экспрессии генов и стабильности белков. [7]

Циркадные колебания происходят даже в клетках изолированных органов, таких как печень / сердце , как периферические осцилляторы, и считается, что они синхронизируются с главным водителем ритма в мозге млекопитающих, SCN. Такие иерархические отношения не являются единственно возможными: два или более осцилляторов могут объединяться, чтобы принять тот же период, без доминирования одного из них над другим(и). Эта ситуация аналогична маятниковым часам . [8]

Последствия для здоровья

Когда хорошая гигиена сна недостаточна, отсутствие у человека синхронизации с ночью и днем ​​может иметь последствия для здоровья. Существуют некоторые вариации в пределах подстройки нормальных хронотипов ; для людей нормально просыпаться где-то между 5 утра и 9 утра. Однако пациенты с DSPD , ASPD и не 24-часовым расстройством сна-бодрствования неправильно подстраиваются под свет/тьму. [9]

Применение увлечения

Подстройка используется в различных областях для оптимизации производительности и здоровья. В спорте она помогает спортсменам быстро адаптироваться к новым часовым поясам. В медицине светотерапия используется для лечения нарушений циркадного ритма. [10] Принципы подстройки также применяются в гигиене труда для разработки лучших графиков сменной работы.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Олдс, Уильям (2015). Сон, циркадные ритмы и метаболизм: ритм жизни . Apple Academic Press. ISBN 978-1771880626.[ нужна страница ]
  2. ^ Эдгар, ДМ; Демент, ВК (1991). «Регулярно запланированные добровольные упражнения синхронизируют циркадные часы мыши». Американский журнал физиологии — регуляторная, интегративная и сравнительная физиология . 261 (4): R928–R933. doi :10.1152/ajpregu.1991.261.4.R928. PMID  1928438.
  3. ^ Ван Рит, О.; Стурис, Дж.; Бирн, М.М. «Ночная фаза упражнений задерживает циркадные ритмы секреции мелатонина и тиреотропина у нормальных мужчин». Американский журнал физиологии-эндокринологии и метаболизма . 266 (6): E964–E974.
  4. ^ Pittendrigh, CS (1981). «Циркадные системы: подстройка». Справочник поведенческой нейробиологии . 4 : 239–268.
  5. ^ Кляйн, Д.К. (1991). Циркадные ритмы: молекулярная и нейроанатомическая основа биологического времени . MIT Press. ISBN 9780262111628. {{cite book}}: Контрольное |isbn=значение: контрольная сумма ( помощь )
  6. ^ Рефинетти, Роберто (2006). Циркадная физиология . Тейлор и Фрэнсис. ISBN 9780849322334.[ нужна страница ]
  7. ^ Toh, Kong Leong (август 2008 г.). «Обзор фундаментальных наук о биологии циркадного ритма и расстройствах циркадного сна» (PDF) . Annals of the Academy of Medicine, Singapore . 37 (8): 662–8. doi :10.47102/annals-acadmedsg.V37N8p662. PMID  18797559. S2CID  11071556. Архивировано из оригинала (PDF) 2009-10-07 . Получено 2009-08-15 .
  8. ^ Yoo, SH; Yamazaki, S (2004). "PERIOD2::LUCIFERASE Real-Time Reporting of Circadian Dynamics Reveals Persistent Circadian Oscillations in Mouse Peripheral Tissues". Труды Национальной академии наук . 101 (15): 5339–5346. Bibcode :2004PNAS..101.5339Y. doi : 10.1073/pnas.0308709101 . PMC 397382. PMID  14963227 . 
  9. ^ "Расстройства циркадного ритма сна". Национальный институт общих медицинских наук . Получено 2024-07-30 .
  10. ^ Lewy, AJ (2000). Светотерапия и несолнечная радиация . Oxford University Press. ISBN 9780195131064. {{cite book}}: Контрольное |isbn=значение: контрольная сумма ( помощь )

Дальнейшее чтение