Giống như tất cả các sinh vật sống khác, con người có một đồng hồ sinh học. Nhịp điệu của đồng hồ được đồng bộ lại hàng ngày với nhịp điệu 24 giờ trong ngày bằng các bộ đếm thời gian như ánh sáng và nhiệt độ. Các vấn đề với đồng bộ hóa lại có thể gây ra sự khó chịu đáng kể, chẳng hạn như trầm cảm.
Đồng bộ hóa lại là gì?
Các vấn đề với đồng bộ hóa lại phát sinh, chẳng hạn như sau các chuyến bay đường dài. Đồng hồ bên trong không còn khớp với nhịp ngày đêm phổ biến sau một chuyến đi đến múi giờ khác. Nhịp điệu Circadian còn được gọi là đồng hồ bên trong. Nó điều chỉnh cơ thể con người với các hiện tượng lặp đi lặp lại hàng ngày. Đồng hồ sinh học không chỉ kiểm soát tim tỷ lệ, mà còn là nhịp điệu ngủ-thức, sự tái tạo, máu áp suất hoặc nhiệt độ cơ thể. Do đó, sinh vật vận động theo thời gian phần lớn không phụ thuộc vào các tác động bên ngoài và thực hiện các hoạt động tuần hoàn với nhịp điệu tương đối ổn định. Cơ sở di truyền kiểm soát độ dài chu kỳ. Tuy nhiên, để nhịp điệu của đồng hồ bên trong thực sự khớp với chu kỳ 24 giờ trong ngày, cần phải liên tục đồng bộ hóa lại đồng hồ sinh học. Việc đồng bộ hóa lại này đặc biệt cần thiết trong bối cảnh thay đổi độ dài ngày trong suốt năm. Chủ yếu các cơ quan thụ cảm ánh sáng ở lớp hạt bên ngoài của võng mạc liên quan đến quá trình tái đồng bộ hóa. Do đó, ánh sáng và những thay đổi của nó được sử dụng như các zeitgebers sinh học để đồng bộ hóa lại đồng hồ bên trong. Vì độ dài chu kỳ của đồng hồ bên trong không chính xác là 24 giờ, việc thiếu sự điều chỉnh hoặc đồng bộ hóa lại sẽ khiến sinh vật bị lạc nhịp. Ngoài con người, động vật và thực vật cũng điều chỉnh nhịp điệu của chúng theo chu kỳ ngày đêm thông qua đồng hồ sinh học và khả năng điều chỉnh tự động của nó.
Chức năng và nhiệm vụ
Ở thực vật, bộ máy quang hợp được kích hoạt trước khi mặt trời mọc, chuẩn bị cho sinh vật bắt đầu các hoạt động quang hợp có thể được thực hiện độc quyền trong ánh sáng ban ngày. Một số cây mở hoặc đóng hoa vào những thời điểm cụ thể trong ngày hoặc tạo ra mật hoa vào một thời điểm cụ thể trong ngày. Sự tồn tại của một-chạy nhịp sinh học ở điều kiện không đổi khiến các nhà khoa học ngày nay cho rằng sự tồn tại của một bộ phận bên trong tạo ra nhịp điệu. Theo những phát hiện hiện tại, bộ phận điều khiển này được đặt ở trung tâm hệ thần kinh. Ở động vật có vú, bộ phận điều khiển của đồng hồ sinh học có thể nằm trong nhân siêu vi của vùng dưới đồi. Từ đây, tất cả các máy tạo nhịp sinh học khác ở ngoại vi được điều phối. Đồng hồ phân tử hoạt động theo một vòng phản hồi phiên mã-dịch mã. Dịch mã prôtêin ức chế sự phiên mã của các gen liên quan đối với prôtêin tương ứng. Chìa khóa protein có liên quan, ngoài CLOCK, BMAL1 và PER, được cho là CRY và NPAS2. Trình tự phản hồi của cơ chế ghép nối phân tử mất khoảng 24 giờ. Các tín hiệu thần kinh và nội tiết tố gián tiếp, cùng với sự thay đổi nhiệt độ và ánh sáng, đồng bộ hóa các chuỗi thời gian này. Vì nguyên nhân bên ngoài của nhịp sinh học là sự quay nội tại của hành tinh, nên máy phát nhịp bên ngoài có liên quan nhất là cường độ chiếu sáng thay đổi của bầu khí quyển. Hệ thống hình ảnh phát hiện điều này máy tạo nhịp tim. Điều này làm cho ánh sáng có lẽ là zeitgeber phổ biến và phù hợp nhất để đồng bộ hóa lại đồng hồ bên trong. Khi đó là buổi tối hoặc ban đêm theo đồng hồ bên trong nhưng võng mạc vẫn nhận diện được ánh sáng thì đồng hồ bên trong đã được đồng bộ hóa lại. Bằng cách này sinh vật có thể thích nghi với sự thay đổi của các mùa trong năm. Việc đồng bộ hóa lại đồng hồ bên trong là cần thiết cho nhiều quá trình cơ thể. Theo đó, việc không đồng bộ lại có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng.
Bệnh tật
Mọi người đặc biệt dễ bị các vấn đề về đồng bộ hóa đồng hồ sinh học do lối sống của họ. Đặc biệt, cuộc sống hiện đại của con người dễ dàng ném đồng hồ sinh học ra ngoài cân bằng, điều này có thể có tác động tiêu cực đến cảm giác của họ và sức khỏe. Các vấn đề với đồng bộ hóa lại phát sinh, chẳng hạn như sau các chuyến bay đường dài. Sau một chuyến đi đến một múi giờ khác, đồng hồ bên trong không còn khớp với nhịp ngày đêm phổ biến. Quá trình đồng bộ hóa lại phải diễn ra trong thời gian ngắn. Jet lag là hệ quả của các mối quan hệ tương hỗ này. Làm việc theo ca cũng đặt ra một vấn đề tương tự. Những người làm việc theo ca sống đối lập với nhịp sống bên trong của họ, mọi người cũng ngày càng dành ít thời gian hơn cho ánh sáng ban ngày. Đặc biệt vào mùa đông, cường độ ánh sáng trong nhà hầu như không cao hơn 500 lux. Vào ban đêm, con người hiện đại thường xuyên tiếp xúc với các kích thích ánh sáng nhân tạo. Việc tái đồng bộ hàng ngày của đồng hồ bên trong thường bị nhầm lẫn vì những mối quan hệ qua lại này. Ngoài rối loạn giấc ngủ và ăn uống, các vấn đề về tái đồng bộ hóa còn thúc đẩy thiếu năng lượng và thậm chí trầm cảm. Trao đổi chất căng thẳng cũng có thể là hậu quả của các vấn đề đồng bộ hóa lại. Là bệnh thứ cấp, bệnh tiểu đường mellitus và béo phì do đó được ưa chuộng. Một căn bệnh nguyên phát đặc biệt nổi tiếng liên quan đến quá trình tái đồng bộ là rối loạn nhịp sinh học khi ngủ-thức. Sự khác biệt của những rối loạn giấc ngủ không thể đi vào giấc ngủ khi bạn muốn hoặc bắt buộc phải ngủ. Khi cần hoặc dự kiến thức dậy, họ buồn ngủ và hầu như không thể mở mắt. Hiện tượng này rất có thể xảy ra như một phần của hội chứng người làm việc theo ca hoặc ảnh hưởng đến những người thường xuyên đi du lịch với máy bay phản lực kinh nghiệm. Hai loại khác nhau của rối loạn giấc ngủ Được phân biệt. Trong khi một loại được đặc trưng bởi các giai đoạn ngủ muộn, loại còn lại được đặc trưng bởi các giai đoạn ngủ muộn trước đó. Vì những người mù khó đồng bộ hóa lại hơn nhiều so với những người được nhìn thấy, chu kỳ sinh học rối loạn giấc ngủ ảnh hưởng đến chúng một cách đáng kể. Nếu không được điều trị, rối loạn giấc ngủ có thể gây ra một số di chứng về tâm lý và thể chất về lâu dài.
