Rytm okołodobowy, cykliczny 24-godzinny okres aktywności biologicznej człowieka.
W ramach cyklu okołodobowego (24-godzinnego), człowiek zazwyczaj śpi około 8 godzin i jest obudzony 16. Podczas godzin czuwania, funkcje psychiczne i fizyczne są najbardziej aktywne i wzrost komórek tkanki zwiększa. Podczas snu dobrowolna aktywność mięśni prawie zanika i zmniejsza się tempo przemiany materii, oddychania, tętna, temperatury ciała i ciśnienia krwi. W okresie spoczynku wzrasta aktywność układu pokarmowego, natomiast maleje układu moczowego. Hormony wydzielane przez organizm, takie jak stymulująca epinefryna (adrenalina), są uwalniane w maksymalnych ilościach na około dwie godziny przed przebudzeniem, tak aby organizm był przygotowany do aktywności.
Contunico © ZDF Enterprises GmbH, MainzZobacz wszystkie filmy dla tego artykułu
Cykl okołodobowy jest kontrolowany przez region mózgu znany jako podwzgórze, które jest głównym ośrodkiem integrującym informacje rytmiczne i ustanawiającym wzorce snu. Część podwzgórza o nazwie jądro nadskrzyżowaniowe (SCN) otrzymuje sygnały o świetle i ciemności z siatkówki oka. Po aktywacji światłem, specjalne komórki fotoreceptorowe w siatkówce przekazują sygnały do SCN poprzez neurony drogi siatkowo-podwzgórzowej. Sygnały te są dalej przekazywane do szyszynki, małej struktury w kształcie stożka, która jest połączona z tylnym końcem (za podwzgórzem) trzeciej komory mózgu i która jest odpowiedzialna za produkcję hormonu zwanego melatoniną. Cykliczne wahania poziomu melatoniny są niezbędne do utrzymania prawidłowego rytmu okołodobowego. Kiedy siatkówka oka wykryje światło, produkcja melatoniny zostaje zahamowana i następuje czuwanie; długość fali światła (kolor) i jego intensywność są ważnymi czynnikami wpływającymi na stopień, w jakim produkcja melatoniny zostaje zahamowana. W przeciwieństwie do tego, w odpowiedzi na ciemność, produkcja melatoniny jest zwiększona, a organizm zaczyna przygotowywać się do snu. Reakcje wywołujące sen, takie jak spadek temperatury ciała i ciśnienia krwi, są generowane, gdy melatonina wiąże się z receptorami w SCN.
Contunico © ZDF Enterprises GmbH, MainzZobacz wszystkie filmy dla tego artykułu
Naturalnym sygnałem czasowym dla wzorca okołodobowego jest zmiana z ciemności na światło. Gdzie wzorce światła dziennego nie są spójne, jak w przestrzeni kosmicznej, regimented cykle są ustalone symulować 24-godzinny dzień. Jeśli ktoś próbuje złamać rytm okołodobowy, ignorując sen przez kilka dni, zaczynają pojawiać się zaburzenia psychiczne. Ludzkie ciało może nauczyć się funkcjonować w cyklach od 18 do 28 godzin, ale wszelkie odchylenia większe lub mniejsze powodują zwykle powrót organizmu do cyklu 24-godzinnego. Nawet w całkowicie oświetlonych obszarach, takich jak subpolarna strefa zmierzchu, ciało ma regularne cykle snu i czuwania, gdy początkowe dostosowanie zostało dokonane.
Contunico © ZDF Enterprises GmbH, MainzZobacz wszystkie filmy dotyczące tego artykułu
Każde drastyczne przesunięcie w cyklu okołodobowym wymaga pewnego czasu na ponowne dostosowanie. Każdy człowiek reaguje na te zmiany inaczej. Podróż przez kilka stref czasowych jest powszechnie towarzyszy stres rytmu okołodobowego, czasami nazywany „jet lag”. Na przykład, podróż samolotem między Tokio a Nowym Jorkiem powoduje różnicę czasu wynoszącą 10 godzin; ponowne dostosowanie się organizmu do nowego rytmu dzień-noc zajmuje zwykle kilka dni. Zbyt częste zmiany wzorców okołodobowych, takie jak kilka lotów transoceanicznych w miesiącu, mogą prowadzić do zmęczenia psychicznego i fizycznego. Adaptacja przed lub po locie może być osiągnięta poprzez stopniową zmianę wzorców snu, aby symulować te, które będą konieczne w nowym środowisku. Podróże kosmiczne są jeszcze bardziej ekstremalne. Astronauci po raz pierwszy napotykają gwałtowne zmiany w cyklu dzień-noc podczas pobytu na orbicie Ziemi. Poza tym, pustka staje się stała czerń z nie obserwowalne rozróżnienie między dzień i nighttime.
Cykl okołodobowy może zmienić skuteczność niektórych leków. Na przykład, czas podawania leków hormonalnych tak, aby być w zgodzie z ich naturalnym wzorcem produkcji circadian wydaje się umieścić mniej stresu na ciało i produkować bardziej skuteczne wyniki medyczne.
.