Kas yra cirkadiniai ritmai?

Cirkadiniai ritmai yra cikliški ir nuolatiniai elgesio modeliai, fiziniai pokyčiai ir psichinės savybės, būdingos daugumai gyvybės Žemėje, nuo mažiausių bakterijų iki didžiausio sekvojos medžio. Šie ritmai apytiksliai seka 24 valandų periodus, atspindėdami laiką, per kurį Žemė apsisuka. Cirkadinių ritmų ir vidinių laikrodžių, kuriuos, atrodo, turi dauguma būtybių, tyrimas yra žinomas kaip chronobiologija. Tyrėjai juos tyrinėja norėdami sužinoti daugiau apie gyvenimą Žemėje ir kaip gydyti įvairias ligas, tokias kaip miego sutrikimai.

Šiuos ritmus išskiria kelios savybės. Pirma, pokyčiai išliks dėl dramatiškų aplinkos sąlygų pasikeitimų. Pavyzdžiui, gyvūnas tamsoje vis tiek turės padidėjusio ir sumažėjusio aktyvumo periodus, atitinkančius 24 valandų ciklą. Pasikartojantis išorinių dirgiklių įvestis taip pat gali iš naujo nustatyti vidinį laikrodį, kaip tikriausiai žino visi, kurie perjungė laiko juostas. Be to, atrodo, kad temperatūros svyravimai neturi įtakos cirkadiniam ritmui.

Šį terminą sugalvojo Minesotos universiteto mokslininkas Franzas Halbergas. Halbergą sužavėjo cikliški elgesio modeliai, kuriuos galima pastebėti tokiuose dalykuose kaip augalai, kurie iš tikrųjų lėtai juda per dieną, kad galėtų pasinaudoti besikeičiančiomis šviesos sąlygomis. Žodis kilęs iš lotyniškų žodžių circa, reiškiančių „aplink“, ir miršta, reiškiančių „diena“. Šių modelių tyrimas susieja daugybę disciplinų, įskaitant chemiją, bendrąją biologiją, genetiką, fiziologiją ir net psichologiją. Halbergas plačiai laikomas chronobiologijos tėvu, nors cirkadiniai ritmai buvo stebimi ir aprašomi nuo 1700 m.

Žmonės dažniausiai domisi šiais modeliais, atsižvelgiant į tai, kaip jie veikia miegą. Kai žmonės patiria miego sutrikimų, tokių kaip nemiga, šios problemos kartais gali būti siejamos su jų vidinio laikrodžio sutrikimu, kurį būtų galima ištaisyti. Tai taip pat paaiškina, kodėl žmonės tam tikru paros metu patiria daugiau budrumo ir kada žmonės taip pat jaučiasi mieguisti ar alkani.

Mokslininkai nustatė aiškų genetinį ryšį su cirkadiniais ritmais, teigdami, kad šie patys pagrindiniai modeliai tikriausiai egzistavo Žemėje beveik tiek pat, kiek gyvų organizmų. Pavyzdžiui, primityvios bakterijos demonstruoja cirkadinius modelius. Gyvūnai su smegenimis taip pat aiškiai turi vidinį biologinį laikrodį.