Hvad er døgnrytmer, og hvordan fungerer de?
Døgnrytmer er ansvarlige for at opretholde en kropsbalance, og deres grundlag er lys og mørke. Alle levende væsener har oscillerende funktioner, 24 timer i døgnet. Disse ændrer sig dog alt efter lyset og årstiden på et givet sted på planeten.
En biologisk rytme er en regelmæssig variation af en organisk funktion, der er relateret til tidsforløbet. Der findes forskellige typer af biologiske rytmer i henhold til de biologiske variationer i tid: Cirkadiske, infradiane og ultradiane.
Cirkadiske rytmer eller døgnrytmer henviser således til de rytmer, der finder sted hele dagen igennem. Infradiane rytmer er dem, hvis regelmæssige variationer registreres over en længere periode end døgnet rundt. I mellemtiden henviser den ultradiane rytme til de variationer, der registreres i løbet af en periode på mindre end 24 timer.
Hvordan fungerer døgnrytmer?
Den første, der brugte udtrykket døgnrytme, var Dr. Franz Halberg. Etymologisk set betyder det “cyklus tæt på 24 timer”. Nogle forfattere mener dog, at denne cyklus faktisk svinger mellem 24 og 25 timer. Organiseringen af det cirkadiske system indeholder:
- En visuel komponent, der integreres af fotoreceptorer.
- Pacemaker-strukturer, der genererer det cirkadiske signal.
- Efferente veje fra pacemakerne til effektorsystemerne.
Den suprakiasmatiske kerne er ansvarlig for at modtage alle oplysninger om omgivelserne. Desuden modtager den oplysninger direkte fra omgivelsernes lysstyrke gennem nerverne.
Pinealkirtlen er en anden struktur af stor betydning for døgnrytmerne. Den udskiller melatonin, som regulerer disse samt andre fysiologiske processer.
Døgnrytmer
Hver af de ovennævnte dele har en funktion:
- Den suprakiasmatiske kerne interagerer i faser af søvn eller i visse processer, når den er vågen. Denne kerne modtager information om lysstyrken i det ydre gennem de hypothalamiske retinohypothalamiske nerver. Disse fungerer som et cirkadisk ur, der er ansvarligt for søvn-vågen-cyklussen. Lyset skal genindfanges af lysfølsomme ganglieceller i nethinden for at generere denne handling. Det omdannes således til nerveimpulser, der når frem til NSQ.
- Pinealkirtlen er placeret i epithalamus mellem de to øverste firhøje. Denne kirtel modtager oplysninger om lys fra omgivelserne via:
- Den retinale vej (NSQ).
- Nedadgående autonome projektioner til den cervikale intermediære kolonne (superior cervikale sympatiske ganglier).
- Postganglionær sympatisk innervation af pinealkirtlen.
Denne kirtel syntetiserer melatonin, som påvirker reguleringen af det neuroendokrine system og regulerer døgnrytmer og andre fysiologiske processer. Desuden er variationen af lys og mørke i melatoninsyntesen det væsentlige forhold, der forklarer kirtlens involvering.
Således åbner melatoninen af de biologiske rytmers fysiologi søvnens porte med det formål at hæmme den opkvikkende aktivitet i den supratriske adrenokortikale kerne.
Historiske aspekter
Siden oldtiden har mennesker forsøgt at overholde de tidsplaner, der er fastsat af jordens rotation. Det er derfor, at mennesket udfører sine aktiviteter om dagen og afsætter nattetimerne til hvile. Dette ændrede sig med glødelampen, som gjorde det muligt at leve om natten.
Man begyndte at beskrive de biologiske processers rytmer i det 18. århundrede. Det var dog først i 1959, at forskerne begyndte at beskrive døgnrytmer. Således opstod en ny biologisk disciplin kaldet kronobiologi i 1960, og den medicinske kronobiologi dukkede op 11 år senere.
Senere, i 2007, fastslog Verdenssundhedsorganisationen (WHO) og Det Internationale Agentur for Kræftforskning (IARC), at forstyrrelser i døgnrytmen kunne være en årsag til kræft hos mennesker.
Det ser ud til, at ændringer i døgnrytmen bestemmer et mønster, der skal korrigeres for at undgå visse ændringer i kroppen, f.eks:
- Fordøjelsesorganer.
- Hjertekarsystemet.
- Søvn.
- Adrenalin-syntese.
- Adfærd.
- Hormonel aktivitet.
Melatonins og biologiske rytmers indflydelse på homøostase skal undersøges nærmere. Desuden er kronobiologi, kronofarmakologi og kronotoksikologi nogle af de videnskabelige områder, der undersøger døgnrytmer og deres aktivitet i menneskekroppen.
Dette kaster ofte lys over sygdomme som f.eks. kræft. Derfor er det så vigtigt fortsat at overveje, hvordan døgnrytmer påvirker den menneskelige livscyklus.
Alle citerede kilder blev grundigt gennemgået af vores team for at sikre deres kvalitet, pålidelighed, aktualitet og validitet. Bibliografien i denne artikel blev betragtet som pålidelig og af akademisk eller videnskabelig nøjagtighed.
-
Torres, J. S. S., Cerón, L. F. Z., Amézquita, C. A. N., & López, J. A. V. (2013). Ritmo circadiano: el reloj maestro. Alteraciones que comprometen el estado de sueño y vigilia en el área de la salud. Morfolia, 5(3).
-
Dvorkin, M., & Cardinali, D. (2003). Best&Taylor Bases Fisiológicas de la práctica Médica. Décimo tercera edición en español. Madrid España. Editorial Medica Panamericana.
-
Martínez, G. (2009). Regulación circadiana del comportamiento: diferencias entre especies diurnas y nocturnas. Universitas Psychologica, 8(2), 487-496.
-
Ángeles-Castellanos, M., Rodriguez, K., Salgado, R., & Escobar, C. (2007). Cronobiología médica. Fisiología y fisiopatología de los ritmos biológicos. Rev Fac Med UNAM, 50(6), 238-41.
-
Sigurdardottir, L. G., Valdimarsdottir, U. A., Fall, K., Rider, J. R., Lockley, S. W., Schernhammer, E., & Mucci, L. A. (2012). Circadian disruption, sleep loss, and prostate cancer risk: a systematic review of epidemiologic studies. Cancer Epidemiology and Prevention Biomarkers, 21(7), 1002-1011.
