Увлечение (хронобиология)

В изучении хронобиологии понимают под увлечением синхронизацию биологических часов с циклом окружающей среды . Примером является взаимодействие между циркадными ритмами и сигналами окружающей среды, такими как свет и температура . Вовлечение помогает организмам адаптировать свои телесные процессы к меняющейся окружающей среде. ^[1] Например, увлеченность проявляется во время путешествий между часовыми поясами, поэтому люди испытывают смену часовых поясов .

Биологические ритмы являются эндогенными ; они сохраняются даже в отсутствие сигналов окружающей среды, поскольку управляются внутренним механизмом, циркадными часами лучше всего охарактеризованным . Из нескольких возможных сигналов, известных как zeitgebers (по-немецки «дающие время»), которые могут способствовать включению циркадных часов, наибольшее влияние оказывает свет. ^[2]^[3] Единицы циркадного времени (CT) используются для описания увлечения и связи между ритмом и световым сигналом/пульсом. ^[4]

Способы увлечения

Существует два основных режима вовлечения: поэтапный и непрерывный. Фазический режим — это ограниченное взаимодействие с окружающей средой для ежедневного «обнуления» часов на величину, равную «погрешности», которая представляет собой разницу между циклом окружающей среды и циркадным ритмом организма. Воздействие определенных стимулов окружающей среды вызовет фазовый сдвиг, резкое изменение времени ритма. Непрерывный режим — это когда циркадный ритм постоянно регулируется окружающей средой, обычно постоянным светом. Два свойства, период автономного существования организма и кривая фазового отклика , являются основной информацией, необходимой для исследования индивидуального увлечения. Есть также пределы увлечения. Хотя этот предел может быть индивидуальным, у большинства организмов есть предел увлечения +/- 3 часа. ^[5] Из-за этого ограничения на повторное вовлечение может потребоваться несколько дней. ^[6]

Механизмы вовлечения

Цикл активность /отдых (сон) у животных представляет собой один из циркадных ритмов, который обычно зависит от сигналов окружающей среды. У млекопитающих такие эндогенные ритмы генерируются супрахиазматическим ядром (СХЯ) переднего гипоталамуса . Унос осуществляется путем изменения концентрации компонентов часов за счет изменения экспрессии генов и стабильности белка. ^[7]

Циркадные колебания происходят даже в клетках изолированных органов, таких как печень / сердце , в качестве периферических осцилляторов , и считается, что они синхронизируются с главным водителем ритма в мозге млекопитающих, SCN. Такие иерархические отношения не единственные возможные: два или более осцилляторов могут соединяться, чтобы принять один и тот же период, но при этом ни один из них не доминирует над другим(ями). Эта ситуация аналогична маятниковым часам . ^[8]

Последствия для здоровья

Когда хорошая гигиена сна недостаточна, отсутствие у человека синхронизации дня и ночи может иметь последствия для здоровья. Существуют некоторые различия в увлечении нормальных хронотипов ; для человека нормально просыпаться примерно с 5 до 9 часов утра. Однако пациенты с DSPD , ASPD и не24-часовым расстройством сна-бодрствования неправильно приучаются к свету/темноте. ^[9]

Применение увлечения

Увлечение используется в различных областях для оптимизации работоспособности и здоровья. В спорте это помогает спортсменам быстро адаптироваться к новым часовым поясам. В медицине светотерапия используется для лечения нарушений циркадного ритма. ^[10] Принципы вовлечения также применяются в области гигиены труда для разработки более эффективных графиков сменной работы.

См. также

Сумеречные – животные, активные в сумерках (т. е. в сумерках и на рассвете).
Дневной режим – животные активны днем и спят ночью.
Ночной образ жизни – активность животных: они спят днем и активны ночью.

Ссылки

^ Олдс, Уильям (2015). Сон, циркадные ритмы и обмен веществ: ритм жизни . Apple Академическая пресса. ISBN 978-1771880626 . ^{[ нужна страница ]}
^ Эдгар, DM; Демент, туалет. «Регулярно запланированные произвольные упражнения синхронизируют циркадные часы мыши» . Американский журнал физиолого-регуляторной, интегративной и сравнительной физиологии . 261 (4): R928–R933.
^ Ван Рит, О; Стурис, Дж; Бирн, ММ. «Фаза ночных упражнений задерживает циркадные ритмы секреции мелатонина и тиреотропина у нормальных мужчин» . Американский журнал физиологии-эндокринологии и метаболизма . 266 (6): Е964–Е974.
^ Питтендри, CS (1981). «Циркадные системы: увлечение». Справочник по поведенческой нейробиологии . 4 : 239–268.
^ Кляйн, округ Колумбия (1991). Циркадные ритмы: молекулярные и нейроанатомические основы биологического синхронизации . МТИ Пресс. ISBN 9780262111628 . {{cite book}}: Проверять |isbn= значение: контрольная сумма ( справка )
^ Рефинетти, Роберто (2006). Циркадная физиология . Тейлор и Фрэнсис. ISBN 9780849322334 . ^{[ нужна страница ]}
^ То, Конг Леонг (август 2008 г.). «Фундаментальный научный обзор биологии циркадных ритмов и циркадных нарушений сна» (PDF) . Анналы Медицинской Академии, Сингапур . 37 (8): 662–8. doi : 10.47102/annals-acadmedsg.V37N8p662 . ПМИД 18797559 . S2CID 11071556 . Архивировано из оригинала (PDF) 7 октября 2009 г. Проверено 15 августа 2009 г.
^ Йоу, Ш.; Ямадзаки, С (2004). «PERIOD2::LUCIFERASE Отчеты о циркадной динамике в реальном времени показывают постоянные циркадные колебания в периферических тканях мыши». Труды Национальной академии наук . 101 : 5339–5346. дои : 10.1073/pnas.0308709101 .
^ «Нарушения циркадного ритма сна» . Национальный институт общих медицинских наук . Проверено 30 июля 2024 г.
^ Леви, Эй Джей (2000). Светотерапия и несолнечное излучение . Издательство Оксфордского университета. ISBN 9780195131064 . {{cite book}}: Проверять |isbn= значение: контрольная сумма ( справка )

Дальнейшее чтение

Питтендри К.С. (1981)Циркадные системы: увлечение. В Справочнике по поведенческой нейробиологии, Vol. 4. Биологические ритмы , Дж. Ашофф, изд. стр. 239–68, Калифорнийский университет Press, Нью-Йорк.

[1] Олдс, Уильям (2015). Сон, циркадные ритмы и обмен веществ: ритм жизни . Apple Академическая пресса. ISBN 978-1771880626 . ^{[ нужна страница ]}

[2] Эдгар, DM; Демент, туалет. «Регулярно запланированные произвольные упражнения синхронизируют циркадные часы мыши» . Американский журнал физиолого-регуляторной, интегративной и сравнительной физиологии . 261 (4): R928–R933.

[3] Ван Рит, О; Стурис, Дж; Бирн, ММ. «Фаза ночных упражнений задерживает циркадные ритмы секреции мелатонина и тиреотропина у нормальных мужчин» . Американский журнал физиологии-эндокринологии и метаболизма . 266 (6): Е964–Е974.

[4] Питтендри, CS (1981). «Циркадные системы: увлечение». Справочник по поведенческой нейробиологии . 4 : 239–268.

[5] Кляйн, округ Колумбия (1991). Циркадные ритмы: молекулярные и нейроанатомические основы биологического синхронизации . МТИ Пресс. ISBN 9780262111628 . {{cite book}}: Проверять |isbn= значение: контрольная сумма ( справка )

[6] Рефинетти, Роберто (2006). Циркадная физиология . Тейлор и Фрэнсис. ISBN 9780849322334 . ^{[ нужна страница ]}

[7] То, Конг Леонг (август 2008 г.). «Фундаментальный научный обзор биологии циркадных ритмов и циркадных нарушений сна» (PDF) . Анналы Медицинской Академии, Сингапур . 37 (8): 662–8. doi : 10.47102/annals-acadmedsg.V37N8p662 . ПМИД 18797559 . S2CID 11071556 . Архивировано из оригинала (PDF) 7 октября 2009 г. Проверено 15 августа 2009 г.

[8] Йоу, Ш.; Ямадзаки, С (2004). «PERIOD2::LUCIFERASE Отчеты о циркадной динамике в реальном времени показывают постоянные циркадные колебания в периферических тканях мыши». Труды Национальной академии наук . 101 : 5339–5346. дои : 10.1073/pnas.0308709101 .

[9] «Нарушения циркадного ритма сна» . Национальный институт общих медицинских наук . Проверено 30 июля 2024 г.

[10] Леви, Эй Джей (2000). Светотерапия и несолнечное излучение . Издательство Оксфордского университета. ISBN 9780195131064 . {{cite book}}: Проверять |isbn= значение: контрольная сумма ( справка )

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]