Увлечение (хронобиология) - Entrainment (chronobiology)

При изучении хронобиология, увлечение происходит, когда ритмические физиологические или поведенческие события совпадают по своему периоду с периодом колебаний окружающей среды. В конечном итоге это взаимодействие между циркадные ритмы и окружающая среда. Центральный пример - вовлечение циркадных ритмов в суточный цикл свет-темнота, который в конечном итоге определяется земной шар вращение. Воздействие определенных раздражителей окружающей среды вызовет фазовый сдвиг и резкое изменение времени ритма. Вовлечение помогает организмам поддерживать адаптивные фазовые отношения с окружающей средой, а также предотвращать смещение свободного ритма бега. Достигнутое стабильное фазовое соотношение считается основной функцией увлечения.[1]

Есть два основных режима увлечения: фазовый и непрерывный.[нужна цитата ] Фазический режим - это когда существует ограниченное взаимодействие с окружающей средой, чтобы «сбрасывать» часы каждый день на величину, равную «ошибке», которая представляет собой разницу между циклом окружающей среды и циркадным ритмом организма.[нужна цитата ] Непрерывный режим - это когда циркадный ритм постоянно регулируется окружающей средой, обычно постоянным светом.[нужна цитата ] Два свойства: период автономной работы организма и кривая фазовой характеристики, являются основной информацией, необходимой для расследования индивидуального уноса. Есть также пределы увлечения. Хотя в этом пределе могут быть индивидуальные различия, для большинства организмов предел уноса составляет +/- 3 часа.[нужна цитата ] Из-за этого ограничения повторный унос может занять несколько дней.[2]

Термин увлечение применяется потому, что биологические ритмы эндогенный: ритм сохраняется даже при отсутствии сигналов окружающей среды, потому что это не выученное поведение, а что-то, присущее организмам. Из нескольких возможных сигналов, называемых Zeitgebers (По-немецки «измерители времени», «синхронизаторы», «внешние хронометры»), которые могут способствовать увлечению, свет оказывает наибольшее влияние. [3][4] Единицы циркадного времени (CT)[требуется разъяснение ] используются для описания увлечения для обозначения взаимосвязи между ритмом и световым сигналом / пульсом.[нужна цитата ]

Цикл активность / отдых (сон) у животных является одним из циркадных ритмов, которые обычно улавливаются сигналами окружающей среды. У млекопитающих такие эндогенные ритмы генерируются супрахиазматическое ядро (SCN) передней гипоталамус. Перенос осуществляется путем изменения концентрации компонентов часов посредством изменения экспрессии генов и стабильности белка.[5]

Циркадные колебания возникают даже в клетках изолированных органов, таких как печень / сердце, в качестве периферических осцилляторов, и считается, что они синхронизируются с главным кардиостимулятором в головном мозге млекопитающих, SCN. Такие иерархические отношения не единственно возможны: два или более осциллятора могут соединяться, чтобы принять один и тот же период, но при этом ни один из них не доминирует над другим. Эта ситуация аналогична Гюйгенса маятник часы.

В фаза увлечения относится к относительному времени любого циркадного события в пределах объективного 24-часового дня.[6]

Когда хорошо гигиена сна Недостаточно, отсутствие синхронизации дня и ночи может иметь последствия для здоровья. Есть некоторые отклонения от нормы хронотипы 'увлечение; для человека нормально просыпаться где-нибудь с 5 до 9 часов утра. DSPD, ASPD и расстройство сна и бодрствования не 24 часа в сутки неправильно увлекаются светом / темнотой.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Олдс, Уильям (2015). Сон, циркадные ритмы и метаболизм: ритм жизни. Apple Academic Press. ISBN  978-1771880626.[страница нужна ]
  2. ^ Рефинетти, Роберто (2006). Циркадная физиология. Тейлор и Фрэнсис. ISBN  9780849322334.[страница нужна ]
  3. ^ Регулярно запланированные произвольные упражнения синхронизируют циркадные часы мыши Д. М. Эдгар и В. К. Демент. http://ajpregu.physiology.org/content/261/4/R928.short
  4. ^ http://ajpendo.physiology.org/content/266/6/E964.short Фаза ночных упражнений задерживает циркадные ритмы секреции мелатонина и тиреотропина у нормальных мужчин. Авторы: О. Ван Рит, Дж. Стурис, М.М. Бирн, Дж. Ф. В. Турек и Э. Ван Каутер
  5. ^ То, Конг Леонг (август 2008 г.). "Обзор фундаментальных наук по биологии циркадного ритма и нарушениям циркадного сна" (PDF). Annals Academy Med Сингапур. 37 (8): 662–8.
  6. ^ Роеннеберг, Тилль; Даан, Серж; Мерроу, Марта (2003). «Искусство увлечения». Журнал биологических ритмов. 18 (3): 183–194. Дои:10.1177/0748730403018003001. ISSN  0748-7304.

дальнейшее чтение

  • Питтендрай CS (1981) Циркадные системы: вовлечение. В Справочник поведенческой нейробиологии, Vol. 4. Биологические ритмы, J. Aschoff, ed. стр. 239–68, Калифорнийский университет Press, Нью-Йорк.