مقالات

الإيقاعات البيولوجية ودورة النوم والاستيقاظ

الإيقاعات البيولوجية ودورة النوم والاستيقاظ

نحن ندعو الإيقاعات البيولوجية ل دورة طبيعية للتغيرات الكيميائية ووظائف الجسم. إنه يشبه "ساعة" داخلية موجودة في الدماغ ، فوق تقاطع الأعصاب العينية. يتكون من آلاف الخلايا العصبية التي تساعد على مزامنة وظائف وأنشطة أجسامنا.

تتحكم الإيقاعات البيولوجية إلى حد كبير في وظائفنا الجسدية الطبيعية ، بما في ذلك وظائف الأداء والسلوك والنوم والغدد الصماء. وجميع هذه الوظائف ينظمها أساسا الساعة اليومية، مجموعة من الأعصاب الموجودة في المهاد.

تعتمد الساعة اليومية على إشارات بيئية لتنظيم وظيفتها ، خاصة إشارات الضوء من دورة النهار / الليل. يمكن أن تغير التغيرات المفاجئة في الروتين ، مثل التغييرات التحول أو الرحلات التي تؤدي إلى تأخر زمني ، دورة النوم ويكون لها تأثير ضار على إيقاعات الساعة البيولوجية العادية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للتغيرات الموسمية ، التي يصاحبها انخفاض في عدد ساعات الضوء الطبيعي ، أن تؤثر سلبًا على وظيفة الساعة اليومية ، وخاصة إفراز الميلاتونين للحث على النوم

محتوى

  • 1 أنواع الإيقاعات البيولوجية
  • 2 العوامل التي تؤثر على الإيقاعات البيولوجية
  • 3 وراثة الإيقاعات البيولوجية
  • 4 القواعد العصبية لإيقاعات الساعة البيولوجية
  • 5 وظائف بيولوجية من الميلاتونين
  • 6 Chronopathology

أنواع الإيقاعات البيولوجية

إيقاعات الساعة البيولوجية

هم أ على مدار 24 ساعة نمط الإيقاع الفسيولوجي الداخلي. يأتي الاسم اليومي من اللاتينية حوالي "تقريبا"ديانو "اليوم" ، وهو ما يعني يوم واحد تقريبًا. ال دورة يومية ينظم التغييرات في الأداء البدني وإيقاعات الغدد الصماء والسلوك ووقت النوم. فهي تتحكم في دورة النوم / الاستيقاظ ، ودرجة حرارة الجسم ، وضغط الدم ، ووقت رد الفعل ، ومستويات التنبيه ، وأنماط إفراز الهرمونات ووظائف الجهاز الهضمي.

إيقاعات النهار

إنها امتداد لإيقاعات الساعة البيولوجية. إنه مطابق للدورة الإيقاعية ، الشيء الوحيد هو أنه يعني ذلك تتم مزامنة الإيقاع مع الليل والنهار، أو ما هو نفسه ، يجب أن يكون الموضوع مستيقظًا ويعمل بشكل طبيعي أثناء النهار وينام أثناء ساعات الليل بالتساوي. من الممكن أن يكون هناك دورة يومية دون إيقاع نهاري ولكن ليس العكس.

إيقاعات Ultraday

هم نمط من إيقاع داخلي يحدث على نطاق زمني أقصر من الإيقاعات اليومية. كنتيجة لوقت الدورة القصيرة ، فإن تكرار الحدوث أعلى من ذلك بكثير. مثال على إيقاع ultradian هو تناول الأنماط. بالنسبة للشخص العادي ، تتكرر هذه الدورة حوالي 3 مرات في اليوم.

إيقاعات تحت الحمراء

هم نمط الإيقاع الذاتية التي لديها دورة مدة أطول من الإيقاعات اليومية، وهذا هو ، أكثر من 24 ساعة لكل دورة. نظرًا للإطار الزمني الأكبر لكل دورة ، فإن تواتر حدوث هذه الدورات أقل من تكرار الإيقاعات اليومية. دورة الحيض الأنثوية هي مثال على إيقاع الأشعة تحت الحمراء. إنه حدث بيولوجي دوري يحدث شهريًا بشكل منتظم إلى حد ما.

يمكن أن تؤثر العوامل الخارجية على إيقاعاتك البيولوجية. على سبيل المثال ، التعرض لأشعة الشمس ، المخدرات و كافيين يمكن أن تؤثر على جداول النوم.

العوامل التي تؤثر على الإيقاعات البيولوجية

معظم الكائنات الحية موجودة الأنشطة البيولوجية المتكررة بمرور الوقت وبتكرار محدد. ترتبط العديد من هذه الأنشطة البيولوجية بالتغيرات الناتجة عن دوران الأرض وترجمتها. مع وضع ذلك في الاعتبار ، من المنطقي أن تتنافس وتتكيف بشكل فعال مع هذه البيئة ، سلوكنا أيضا متابعة بعض الإيقاعات.

تم إجراء الملاحظات الأولى عن الإيقاع بواسطة عالم الأحياء Linnaeus في الصورة. الثامن عشر ، الذي قاده إلى بناء ساعة في حديقته باستخدام الزهور التي تفتح بتلات في أوقات مختلفة.

الإيقاعات اليومية التي تحدث في الاستجابات الفسيولوجية على مدار 24 ساعة متتالية.

إذا كانت الإيقاعات البيولوجية استجابة لإشارات بيئية دورية ، فيجب أن تختفي عندما يتعرض الكائن لظروف بيئية ثابتة. هذا ليس كذلك ، لأنه الايقاعات البيولوجية الذاتية.

على الرغم من التباين الكبير للعوامل التي يمكن أن تحدد فترة الإيقاع البيولوجي ، هناك حاجة إلى التزامن مع بعضها البعض حتى يظهر الكائن الحي السلوك الأكثر تنظيماً الممكن ؛ وبالتالي ، تتكيف مع محيطها. توفر الإيقاعات التنظيم المؤقت لسلوك الحيوان.

في عام 1729 ، لاحظ الجيولوجي (الفيزيائي) ج. أورتوس دي ماريان أنه في نباتات الميموزا كان هناك إيقاع داخلي تم الحفاظ عليه بشكل مستقل عن وجود دورة الظلام المظلمة (على الرغم من أنه كان يعتقد أنه كان حساسًا إلى حد ما للحركات الطاقة الشمسية).

تتزامن الإيقاعات البيولوجية عادة مع بعض العوامل البيئية الخارجية (على سبيل المثال ، الضوء ودرجة الحرارة) ، وكذلك مع المنبهات التي تعطينا مؤشرات على الوقت. كل هذه العوامل التي يمكن ربطها بالإيقاع يطلق عليها zeitgebers (المتبرعين بالوقت) ، والتكيف مع البيئة. ال zeitgber الأساسي للبشر هو الضوء.

هذه الساعات البيولوجية لها أهمية قصوى للبقاء ، لأنها ، إلى جانب تنظيم قيمة المتغير ، تقيس الوقت.

من حيث المبدأ ، سيكون لأي إيقاع بيولوجي الخصائص التالية:

  • شخصية الذاتية
  • شخصية وراثية
  • آلية الجيل الأساسية

علم الوراثة من الإيقاعات البيولوجية

يعتمد وصف إعداد الساعات على علم الوراثة. تم تحديد اثنين من الجينات الأساسية: لكل (فترة) وتيم (الخالدة). يتم تحديد تركيز البروتينات التي تعبر عنها هذه الجينات من خلال فترة الضوء والظلام..

حيث بدأت هذه الدراسات لأول مرة في ذبابة الخل ، ولكن تم تطوير طفرات جينات الثدييات حاليًا في وظائف متجانسة لتلك الموجودة في هذا النوع.

قد تكون مهتمًا: الفرق بين الصباح والمساء

القواعد العصبية للإيقاعات اليومية

جميع نظام الساعة البيولوجية يجب أن يحتوي على ثلاثة عناصر على الأقل:

1. إشارة للتزامن مع التغييرات التي تحدث في البيئة الخاصة بك

في الثدييات ، التي يعتبر Zeitgeber الرئيسي خفيفًا ، فإن طريق الدخول الرئيسي هو الشبكية (الممرات البصرية). ترسل المستقبِلات الضوئية اليومية المسمى إشارة إلى نواة فوق المهاد في منطقة ما تحت المهاد والجين المهاد.

2. جهاز تنظيم ضربات القلب أو الساعة البيولوجية التي تولد التذبذب مع الاستفادة من بعض الخصائص المتذبذبة للآلية الخلوية

في الثدييات ، يوجد جهاز تنظيم ضربات القلب أو الساعة البيولوجية في النواة فوق الحواس (NSQ) من المهاد. الآلية الزمنية داخلية لكل خلية. يتلقى NSQ إشارة التزامن من خلال مسار الشبكية ، والمسار الديناميكي العام.

إصابة NSQ يؤدي إلى عدم التزامن الإيقاع على سبيل المثال ، عدد النوم ، لكن العدد الكلي للساعات التي تنام طوال اليوم لا يتأثر.

لكن كيف يقيس NSQ ، لكن يقسم إلى وحدات مؤقتة؟

في الدراسات التي أجريت مع خلايا NSQ في الثقافة ، فقد رأينا ذلك تقديم إيقاعات الساعة البيولوجية الفردية والمستقلة. ولكن في حيوان سليم تتم مزامنة هذه الإيقاعات ، كيف يمكن القيام بذلك؟ بالتأكيد إطلاق المواد التي تزامن نشاطك الخلوي.

3. هيكل الخروج أو مسار المستجيب الذي من خلاله يصبح الإيقاع واضحا

يرسل NSQ معلومات إلى نوى مختلفة من المهاد والمنطقة السفلية ، ولكن بشكل خاص في النواة شبه البطينية ، والتي تنتقل منها المعلومات إلى الغدة الصنوبرية.

هذه الغدة تصنع وتطلق الميلاتونين في الدورة الدموية. يحدث هذا خلال الليل استجابة لمدخلات من NSQ (هذا صحيح بالنسبة لكل من الأنواع الليلية والنهارية). يؤثر الميلاتونين على عدد كبير من المتغيرات الفسيولوجية والسلوكية من خلال نظام بوابة تحت المهاد والغدة النخامية. قبل كل شيء ، يتورط الميلاتونين في الإيقاعات الموسمية.

وقد أظهرت الدراسات الحديثة أن الميلاتونين ، الذي يعمل على مستقبلات NSQ ، يمكن أن يؤثر على حساسية الخلايا العصبية في هذه النواة في zeitgebers ، وبالتالي ، يمكن أن يغير إيقاعات الساعة البيولوجية.

الوظائف البيولوجية للميلاتونين

يحتوي الميلاتونين على العديد من الوظائف المعروفة التي يتمثل دورها في إيقاع النوم / الاستيقاظ اليومي لبعض الأنواع والإشارة التسلسلية المتداولة التي تتيح معرفة مدة اليوم ، وبالتالي التأثير على عدد لا بأس به من الإشارات. الميلاتونين له آثار مضادة للورم ، ومضادة للاختراق ، ومهدئة ، ومنومة خفيفة ، ويبدو أيضًا أن لها تأثيرًا مضادًا للأكسدة..

وظائف أخرى من الميلاتونين هي:

  • في الثدييات ، تزامن الإيقاعات البيولوجية مع الظروف البيئية.
  • تنظيم التغيرات الموسمية في الحيوانات (السلوك التناسلي ، وزن الجسم ، وما إلى ذلك).
  • الآثار المنومة التي يبدو أنها تعمل من خلال آليات تنظيم الحرارة ، منفصلة عن إيقاعات الساعة البيولوجية.
  • حماية ضد الجذور الحرة ، وتأثير مضاد للأكسدة.
  • المشاركة في فسيولوجيا الشبكية. في هذه الحالة ، يبدو أن الميلاتونين يفرز بنفس الشبكية.

Chronopathology

أهمية الإيقاعات البيولوجية تجعل من المستحسن أن يتكيف السلوك مع هذه الدورات لتجنب الآثار الضارة للتزامن. في بعض المواقف ، يكون تأخر بعض الإيقاعات أمرًا حتميًا (نوبات العمل الليلي ، والرحلات عبر الإريديريديان) ، والتي تسبب أعراضًا مثل اللامبالاة ، التعب ، الأرق ، مشاكل في الجهاز الهضمي ، إلخ.. أكثر من مشكلة وقت في حد ذاته ، إنها مشكلة إيقاعات إعادة التزامن المختلفة التي تظهر المتغيرات الفسيولوجية المختلفة. وبالتالي ، على سبيل المثال ، تتكيف دورة النوم / الاستيقاظ بسرعة ، بينما قد تستغرق درجة الحرارة أيامًا أو أسابيع.

قابلية الكائنات الحية للمواد المختلفة (المخدرات: الذهان, كحول, الأمفيتامينات، وما إلى ذلك) اعتمادا على وقت الإدارة ، والتي قد تختلف من مادة إلى أخرى. على سبيل المثال ، إذا تم إعطاء مضادات الذهان خلال اليوم ، تزداد الأعراض خارج هرمية ؛ ومع ذلك ، في الليل لا تؤثر على النظام الحركي كثيرا.

الاختبارات ذات الصلة
  • اختبار الاكتئاب
  • غولدبرغ اختبار الاكتئاب
  • اختبار المعرفة الذاتية
  • كيف يراك الآخرون؟
  • اختبار الحساسية (PAS)
  • اختبار الشخصية

فيديو: كيف تضبط الساعة البيولوجية (شهر نوفمبر 2020).