Det døgnrytme er evnen til at orientere sig relativt uafhængigt af eksterne påvirkningsfaktorer. Denne evne er afgørende for kropsfunktioner såsom hormonsekretion eller blodtryk. En pludselig ændring af tidszone får uret til at miste ligevægt og manifestere sig i en jetlag.
Hvad er døgnrytmen?
Ligesom de fleste andre organismer har mennesker også et internt ur, der sætter dem i stand til at orientere sig i tide uden at se på et faktisk ur. Døgnrytmen kaldes også døgnur angiver og svarer til dette interne ur. Det giver mennesker mulighed for at danne et billede af tiden uafhængigt af eksterne faktorer.
Døgnuret kontrollerer periodisk tilbagevendende aktiviteter såsom at sove, gengive eller spise med en bestemt regelmæssighed. Disse livs- og artsbevarende handlinger finder sted relativt uafhængigt af eksterne faktorer og faktisk tidsbevidsthed i en relativt konstant rytme.
Det interne ur tilpasser sig den skiftende længde på dagen efter skift af årstider gennem resynkronisering. Da det interne ur skal synkroniseres for hurtigt, når man rejser til andre tidszoner, mangler der oprindeligt enighed. Denne uoverensstemmelse mellem den interne og den aktuelle tid kaldes også jetlag i forbindelse med langdistancerejser.
Funktion & opgave
Mange vitale kropsfunktioner kræver periodisk koordinering. For eksempel skal den menneskelige kropstemperatur koordineres på denne måde. Det samme gælder for blodtryk, hjerterytme og urinproduktion.
Hormonudskillelsen er også afhængig af den tidsmæssige koordination. Ikke kun kønshormoner skal koordineres med jævne mellemrum. Mange absolut vitale kropsfunktioner styres også af hormoner, og da hormonbalancen er et tæt sammenhængende system, ødelægger en forkert koordination af et enkelt hormon hele kroppen og kan endda have livstruende konsekvenser.
Da de nævnte kropsfunktioner ikke er underlagt nogen bevidst kontrol, skal de være uafhængige af den aktuelle bevidste viden om tiden. Døgnrytmen er ansvarlig for dens kontrol. Det menneskelige interne ur modtager sine oplysninger fra specialiserede fotoreseptorer i det granulære lag af nethinden.
De ansvarlige sensoriske celler er også kendt som lysfølsomme ganglionceller og er udstyret med fotopigmentet melanopsin. De er placeret mellem ganglionlaget og amacrine cellelaget af nethinden (nethinden) og er forbundet med retinohypothalamisk kanal, der projicerer informationen indsamlet af cellerne i den suprakiasmatiske kerne i hypothalamus. Kernen suprachiasmaticus er derfor kontrolcenter for det interne ur. Her koordineres de periodisk skiftende kropsfunktioner i tide.
På molekylært niveau er flere gener involveret i døgnrytmen, der genetisk koder for det indre ur, så at sige. Foruden kryptokromer er CLOCK-genet et af de vigtigste gener i denne sammenhæng. BMAL 1-genet, PER 1 til 3-generne og vasopressin eller prepropressophysin er også kendt for at være vigtige molekylære komponenter i det interne ur.
I kompleks interaktion styrer de både transkriptionen og oversættelsen af selvregulerende sløjfer i feedbacken, der finder sted over en periode på relativt præcist 24 timer. PER 2- og BMAL 1-generne er lys- og temperaturafhængige og transkriberes for eksempel i begyndelsen af dagen. De binder derefter til den regulerende sekvens af DNA'et som en dimer og starter således transkriptionen af de andre gener.
Sygdomme og lidelser
Nogle søvnforstyrrelser er relateret til funktionelle forstyrrelser i døgnklokken. Cirkadiske søvnvækkerytmeforstyrrelser nævnes ofte i gruppen af disse søvnforstyrrelser. Døgnrytmen skal give folk en ideel mængde søvn og dermed bedring i mørke faser. På denne måde opnås et højt effektivitetsniveau i lysfaserne.
Døgnuret justeres til 24-timers cyklus gennem eksterne stimuli. Pludselige afvigelser fra den sædvanlige lysmørke ændring forvirrer organismen, fordi de finder sted i et uventet tidsrum. Da især langdistanceflyvninger og ændringer i tidszonen er ledsaget af uventede lysmørke ændringer for organismen, er de, der er berørt af cirkadiske søvnvækkerytmeforstyrrelser, ofte almindelige langdistanse rejsende.
De blinde lider også ofte af forstyrrelserne, fordi de mangler de eksterne faktorer for synkronisering. Det samme gælder for skiftarbejdere, for hvilke søvnforstyrrelsen manifesterer sig primært som søvn eller træthed på det "forkerte tidspunkt". For skiftarbejdere svarer ikke rytmen i miljøet til rytmen i lysmørke ændringer, hvilket fører til problemer, når det interne ur synkroniseres.
Kroniske døgn søvnforstyrrelser udvikler sig ofte til depression eller andre psykiske sygdomme. Et forstyrret internt ur kan også være årsagssammenhæng med en mutation i døgngenerne. Sådanne mutationer resulterer i længere eller kortere aktivitetsperioder for individet, som kan afvige mere eller mindre stærkt fra den sædvanlige døgnrytme.
Sygdomme relateret til døgnuret er endnu ikke undersøgt tilstrækkeligt, da selv de tilknyttede gener er en temmelig nylig opdagelse. Forbindelsen mellem døgnrytmen og de nævnte søvnforstyrrelser kræver også yderligere undersøgelser. Der er næppe nogen undersøgelser, der beskæftiger sig med det cirkadiske problem i spidsen.
