Ritmul circadian

Citește mai multe despre acest subiect

Sistemul nervos uman: Ritmurile circadiene

Omul s-a adaptat în mod inevitabil la ritmurile ordonate ale universului. Aceste cicluri biologice se numesc ritmuri circadiene, de la latinescul…

În cadrul ciclului circadian (24 de ore), o persoană doarme, de obicei, aproximativ 8 ore și este trează 16 ore. În timpul orelor de veghe, funcțiile mentale și fizice sunt cele mai active, iar creșterea celulelor tisulare crește. În timpul somnului, activitățile musculare voluntare aproape că dispar și există o scădere a ratei metabolice, a respirației, a ritmului cardiac, a temperaturii corporale și a tensiunii arteriale. Activitatea sistemului digestiv crește în timpul perioadei de odihnă, dar cea a sistemului urinar scade. Hormonii secretați de organism, cum ar fi stimulentul epinefrina (adrenalina), sunt eliberați în cantități maxime cu aproximativ două ore înainte de trezire, astfel încât organismul este pregătit pentru activitate.

Ciclul circadian este controlat de o regiune a creierului cunoscută sub numele de hipotalamus, care este centrul principal de integrare a informațiilor ritmice și de stabilire a tiparelor de somn. O parte a hipotalamusului numită nucleul suprachiasmatic (SCN) primește semnale despre lumină și întuneric de la retina ochiului. La activarea de către lumină, celulele fotoreceptoare speciale din retină transmit semnale către SCN prin intermediul neuronilor din tractul retino-hipotalamic. Semnalele sunt transmise mai departe către glanda pineală, o structură mică în formă de con care este atașată la capătul posterior (în spatele hipotalamusului) al celui de-al treilea ventricul cerebral și care este responsabilă de producerea unui hormon numit melatonină. Fluctuațiile ciclice ale melatoninei sunt vitale pentru menținerea unui ritm circadian normal. Atunci când retina detectează lumina, producția de melatonină este inhibată și urmează starea de veghe; lungimea de undă (culoarea) și intensitatea luminii sunt factori importanți care afectează măsura în care este inhibată producția de melatonină. În schimb, ca răspuns la întuneric, producția de melatonină este crescută, iar organismul începe să se pregătească pentru somn. Reacțiile care induc somnul, cum ar fi scăderea temperaturii corporale și a tensiunii arteriale, sunt generate atunci când melatonina se leagă de receptorii din SCN.

Semnalul temporal natural pentru modelul circadian este trecerea de la întuneric la lumină. Acolo unde modelele de lumină naturală nu sunt consistente, cum ar fi în spațiul cosmic, se stabilesc cicluri reglate pentru a simula ziua de 24 de ore. Dacă cineva încearcă să rupă ritmul circadian prin ignorarea somnului pentru un număr de zile, încep să apară tulburări psihologice. Corpul uman poate învăța să funcționeze în cicluri cuprinse între 18 și 28 de ore, dar orice variație mai mare sau mai mică decât aceasta determină, de obicei, revenirea organismului la un ciclu de 24 de ore. Chiar și în zonele complet iluminate, cum ar fi zona crepusculară subpolară, organismul are cicluri regulate de somn și veghe, odată ce s-a făcut adaptarea inițială.

Orice schimbare drastică a ciclului circadian necesită o anumită perioadă de reajustare. Fiecare individ reacționează diferit la aceste schimbări. Călătoriile prin mai multe fusuri orare sunt frecvent însoțite de stresul ritmului circadian, numit uneori „jet lag”. De exemplu, călătoria cu avionul între Tokyo și New York creează o diferență de fus orar de 10 ore; de obicei, este nevoie de câteva zile pentru ca organismul să se readapteze la noul model zi-noapte. Schimbările prea frecvente ale tiparelor circadiene, cum ar fi mai multe zboruri transoceanice pe lună, pot duce la oboseală mentală și fizică. Adaptarea înainte sau după zbor poate fi realizată prin schimbarea treptată a tiparelor de somn pentru a le simula pe cele care vor fi necesare în noul mediu. Călătoriile în spațiu sunt și mai extreme. Astronauții se confruntă pentru prima dată cu schimbări rapide ale ciclului zi-noapte în timp ce se află pe orbita Pământului. Dincolo de aceasta, vidul devine un întuneric constant, fără nicio distincție observabilă între zi și noapte.

Ciclul circadian poate modifica eficacitatea unor medicamente. De exemplu, momentul administrării medicamentelor hormonale, astfel încât să fie în concordanță cu modelul lor natural de producție circadiană, pare să pună mai puțin stres asupra organismului și să producă rezultate medicale mai eficiente.

.