Tsirkadiaanrütm
Tsirkadiaanne rütm on rütm, mis kordub umbes iga 24 tunni järel. Taimedel ja loomadel on need sisseehitatud tsüklid, mis võimaldavad neil õigel ajal õitseda, õigel ajal magada jne. Sõna "tsirkadiaan" tuleb ladina keelest circa, "ümber", ja diem või dies, "päev", mis tähendab "umbes päev". Bioloogiliste ajarütmide, näiteks päevase, loodusliku, iganädalase, hooajalise ja aastarütmi uurimist nimetatakse kronobioloogiaks.
Tsirkadiaanne rütm on "sisseehitatud", nii et ilma keskkonna ajasignaalideta hoiavad nad aega umbes 24-tunniste perioodide ulatuses. Kui taimi ja loomi hoitakse täielikus pimeduses, jätkavad nad käitumist sisseehitatud ajavahemiku järgi, mis on umbes 24 tundi. Rütme mõjutavad ja taaskäivitavad ka ajasignaalid, nagu päevavalgus ning päeva ja öö pikkus. Oluline on, et rütmid oleksid korrapäraselt ümber häälestatud vastavalt looduslikule valguse/pimeduse tsüklile. Täiskasvanud inimestel igas vanuses on ööpäevane rütm, mis on keskmiselt 24 tundi ja 11 minutit.
Inimeste ja teiste loomade ööpäevane rütm, mida nimetatakse ka "bioloogiliseks kellaajaks" või "kehakellaks", reguleerib paljusid kehafunktsioone, sealhulgas toitumist, magamist, kehatemperatuuri ja hormoonide tootmist.
Inimese ja teiste imetajate esmane kehakell asub suprachiasmaatilises tuumas (või tuumades) (SCN), mis on aju hüpotalamuse rakkude rühmade paar. SCN-i hävitamise tagajärjel puudub täielikult regulaarne une/ärkamisrütm. SCN saab teavet valguse kohta silmade kaudu ja suunab käbinääret vabastama öösel hormooni melatoniini.
Mõnedel inimestel on ööpäevarütmiunehäired, mille tõttu nad magavad liiga vara (kaugelearenenud unefaasi sündroom, ASPS), liiga hilja (hilinenud unefaasi sündroom, DSPS) või mitmel korral päeva ja öö jooksul (ebaregulaarne une-ärkamishäire). Kõige hullem ööpäevase rütmi unehäire on inimestel, kes näevad, mitte-24-tunnine une-ärkamishäire (Non-24); nende "ööpäevane" rütm kestab 25 tundi või kauem, nii et nad magavad ja ärkavad iga päev ühe või mitu tundi hiljem. Pimedatel inimestel, kes ei näe üldse valgust, võib samuti olla Non-24, kuid see on vähem tõsine ja tavaliselt ravitav.
Küsimused ja vastused
K: Mis on ööpäevane rütm?
V: Tsirkadiaanne rütm on sisemine tsükkel, mis kordub umbes iga 24 tunni järel ja reguleerib paljusid kehafunktsioone, näiteks magamist, toitumist, kehatemperatuuri ja hormoonide tootmist.
K: Kust tuleb sõna "ööpäevane"?
V: Sõna "tsirkadiaan" tuleb ladina keelest circa, mis tähendab "ümber", ja diem või dies, mis tähendab "päev" - seega tähendab see sõna otseses mõttes "umbes päev".
K: Millised on mõned bioloogilised ajarütmid?
V: Bioloogilised ajarütmid on päevane, loodete, nädalane, hooajaline ja aastane rütm. Enamik neist rütmidest kordub üks kord päevas ja neid nimetatakse seetõttu ööpäevarütmiks.
K: Kuidas toimivad loomade kellad?
V: Loomade kelladel on kolm põhikomponenti - keskne biokeemiline ostsillaator, mille periood on umbes 24 tundi ja mis hoiab aega; selle keskse ostsillaatori sisenditeed, mis reguleerivad kella; ja väljundteed, mis reguleerivad kogu organismi biokeemiat, füsioloogiat ja käitumist.
K: Kes said 2017. aastal Nobeli füsioloogia- või meditsiiniauhinna oma avastuste eest ööpäevast rütmi kontrollivate molekulaarsete mehhanismide kohta?
V: Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash ja Michael W. Young said 2017. aastal Nobeli füsioloogia- või meditsiiniauhinna oma avastuste eest molekulaarsete mehhanismide kohta, mis kontrollivad tsirkadiaanrütmi puuviljakärbsel (Drosophila).
K: Mida tsirkadiaanrütmid loomadel reguleerivad?
V: Tsirkadiaanrütmid reguleerivad loomadel paljusid kehafunktsioone, sealhulgas toitumist, magamist, kehatemperatuuri ja hormoonide tootmist.
K: Kuidas koordineerivad ookeaniloomad munade viljastumist väliselt?
V: Selle kohta, kuidas ookeaniloomad munade viljastumist väliselt koordineerivad, on vähe teada, kuid tundub, et see saavutatakse füsioloogilise koordineerimise kaudu, kasutades nende sisemist kella (ööpäevarütmi).
