Циркадные ритмы задаются внутренними биологическими часами, определяющими наступление дня и ночи и оптимизирующими физиологические и поведенческие реакции организма.
Ключевой особенностью живых организмов на Земле является их способность адаптироваться к окружающей среде. В разных географических точках присутствуют разные условия среды, и живые организмы для повышения шансов на выживание адаптируются к тем воздействиям, которые преобладают в их зоне обитания. Однако, повсеместно, вследствие вращения Земли вокруг своей оси, присутствуют значительные изменения освещённости и температуры в течение астрономических суток. Для адаптации к подобным переменам большинство организмов выработали внутренние биологические часы, которые предугадывают дневные и ночные циклы и помогают им оптимизировать физиологические процессы и поведенческие реакции. Этот ежедневный внутренний ритм известен как "циркадный", от латинских слов "circa" означающего "вокруг", и "dies" означающего "день".
Циркадные ритмы являются очень древним элементом, закрепившимся в ходе эволюции. Они обнаруживаются у различных форм жизни от одноклеточных цианобактерий и простейших до всех многоклеточных организмов, включая грибы, растения, насекомых, грызунов и людей. Циркадную систему образуют такие элементы, как автономный 24-часовой генератор ритма или осциллятор, устанавливающий или настраивающий связь внутреннего ритма с внешними раздражителями (так называемыми цайтгеберами или времязадавателями), такими как свет, и выводные механизмы, обеспечивающие своевременное планирование физиологических процессов.
Хронобиология влияет на многие аспекты нашей физиологии. Например, циркадные часы участвуют в регуляции режима сна, пищевого поведения, секреции гормонов, артериального давления и температуры тела (см. рисунок ниже). Молекулярные часы также играют важную роль локально во многих тканях. Абляция (нарушение) часовых генов на животных моделях вызывает аритмичную секрецию таких гормонов, как кортикостерон и инсулин . Часовые гены также оказывают серьёзное влияние на обмен веществ посредством контроля глюконеогенеза, чувствительности к инсулину и системных колебаний уровня глюкозы в крови.
Сон жизненно необходим для нормальной функции мозга, а дисфункция циркадной системы ассоциируется с расстройствами сна, а также с депрессией, биполярным расстройством, когнитивными функциями, механизмами формирования памяти и некоторыми неврологическими заболеваниями. В редких случаях нарушения в фазах сна связаны с мутациями в циркадных генах, что приводит к преждевременным или задержанным циклам сна-бодрствования. Исследования показали, что хроническая рассинхронизация между нашим образом жизни и ритмом, заданным нашими эндогенными циркадными часами, может быть связана с повышенным риском различных заболеваний, включая рак, нейродегенеративные заболевания, нарушения обмена веществ и воспаление. Предпринимаются усилия по разработке подходов в хронобиологии и фармакологических решений для коррекции периода, фазы или амплитуды циркадных часов для улучшения здоровья человека.
Источник
Ключевой особенностью живых организмов на Земле является их способность адаптироваться к окружающей среде. В разных географических точках присутствуют разные условия среды, и живые организмы для повышения шансов на выживание адаптируются к тем воздействиям, которые преобладают в их зоне обитания. Однако, повсеместно, вследствие вращения Земли вокруг своей оси, присутствуют значительные изменения освещённости и температуры в течение астрономических суток. Для адаптации к подобным переменам большинство организмов выработали внутренние биологические часы, которые предугадывают дневные и ночные циклы и помогают им оптимизировать физиологические процессы и поведенческие реакции. Этот ежедневный внутренний ритм известен как "циркадный", от латинских слов "circa" означающего "вокруг", и "dies" означающего "день".
Циркадные ритмы являются очень древним элементом, закрепившимся в ходе эволюции. Они обнаруживаются у различных форм жизни от одноклеточных цианобактерий и простейших до всех многоклеточных организмов, включая грибы, растения, насекомых, грызунов и людей. Циркадную систему образуют такие элементы, как автономный 24-часовой генератор ритма или осциллятор, устанавливающий или настраивающий связь внутреннего ритма с внешними раздражителями (так называемыми цайтгеберами или времязадавателями), такими как свет, и выводные механизмы, обеспечивающие своевременное планирование физиологических процессов.
Хронобиология влияет на многие аспекты нашей физиологии. Например, циркадные часы участвуют в регуляции режима сна, пищевого поведения, секреции гормонов, артериального давления и температуры тела (см. рисунок ниже). Молекулярные часы также играют важную роль локально во многих тканях. Абляция (нарушение) часовых генов на животных моделях вызывает аритмичную секрецию таких гормонов, как кортикостерон и инсулин . Часовые гены также оказывают серьёзное влияние на обмен веществ посредством контроля глюконеогенеза, чувствительности к инсулину и системных колебаний уровня глюкозы в крови.
Сон жизненно необходим для нормальной функции мозга, а дисфункция циркадной системы ассоциируется с расстройствами сна, а также с депрессией, биполярным расстройством, когнитивными функциями, механизмами формирования памяти и некоторыми неврологическими заболеваниями. В редких случаях нарушения в фазах сна связаны с мутациями в циркадных генах, что приводит к преждевременным или задержанным циклам сна-бодрствования. Исследования показали, что хроническая рассинхронизация между нашим образом жизни и ритмом, заданным нашими эндогенными циркадными часами, может быть связана с повышенным риском различных заболеваний, включая рак, нейродегенеративные заболевания, нарушения обмена веществ и воспаление. Предпринимаются усилия по разработке подходов в хронобиологии и фармакологических решений для коррекции периода, фазы или амплитуды циркадных часов для улучшения здоровья человека.
Источник
Циркадные ритмы
