CASTLE.PRI.EE

Записи с меткой «Биологические часы»

Циркадные ритмы – результат действия биологических часов. Эти часы представляют цепочку белков и генов, которая замкнута по принципу обратной отрицательной связи. Она совершает суточные колебания с циклом примерно в 24 часа – в соответствии с продолжительностью земных суток. Эта цепочка постоянна у животных, а принцип устройства часов одинаков у всех живых организмов.

В настоящее время достоверно известно о наличии внутреннего осциллятора у животных, растений, грибов и цианобактерий. У других бактерий тоже обнаруживаются определённые ритмические колебания биохимических показателей. К примеру, наличие суточных ритмов предполагается у бактерий, которые формируют микробиом кишечника человека. Вероятно, они регулируются метаболитами хозяина.

У подавляющего большинства наземных организмов биологические часы регулируются светом, поэтому они заставляют нас спать ночью, а бодрствовать и принимать пищу днём. При смене светового режима (к примеру, в результате трансатлантического перелёта) они подстраиваются под новый режим. У современного человека, который живет в условиях круглосуточного искусственного освещения, циркадные ритмы часто нарушаются.

По данным специалистов из Национальной токсикологической программы США, смещённый на вечернее и ночное время рабочий график может привести людей к осложнениям состояния здоровья. Среди нарушений, связанных со сбоем циркадных ритмов: расстройство сна и пищевого поведения, депрессия, ухудшение иммунитета, повышение вероятности развития сердечно-сосудистых заболеваний, рак, ожирение и диабет.

Суточный цикл человека: фаза бодрствования начинается с рассветом, когда в организме происходит выброс гормона кортизола. Следствием этого является повышение кровяного давления и высокая концентрация внимания. Днём наблюдаются лучшие координация движений и время реакции. К вечеру происходит маленькое увеличение температуры тела и давления.

Переход к фазе сна регулируется выбросом гормона мелатонина, причиной которого является естественное снижение освещённости. После полуночи в норме наступает фаза самого глубокого сна. За ночь температура тела снижается и к утру достигает минимального значения.

У млекопитающих высший командный центр, или «мастер-часы», расположен в супрахиазматическом ядре гипоталамуса. Информация об освещённости поступает туда через глаза. Сетчатка содержит специальные клетки, которые напрямую сообщаются с этим ядром. Нейроны этого ядра отдают команды остальным частям мозга, к примеру, регулируют выработку эпифизом «гормона сна» мелатонина. Кроме того, собственные часы есть в каждой клетке организма. «Мастер-часы» служат для синхронизации или перенастройки остальных часов.

Принципиальная схема суточного цикла животных состоит из фаз сна и бодрствования, совпадающей с фазой питания.

Сон считается жизненно важным для всех видов с центральной нервной системой. Влияние длительного отсутствия сна на выживаемость изучали на примере тараканов, голубей, крыс и других животных. Почти все исследования заканчивались гибелью животных.

Депривация (отсутствие) сна приводит к серьёзным нарушениям когнитивных функций, метаболизма, работы пищеварительной и иммунной систем и даже смерти. Пока является вопросом, является ли эффект депривации сна на внутренние органы первичным или их повреждение – следствие нарушения работы нервной системы.

Согласно одной из гипотез, функция сна заключается в защите от окислительного стресса мозга и других органов. В различных исследованиях при отсутствии сна обнаружили изменения антиоксидантного ответа в мозге и печени, однако локализовать источник окислителей и выяснить, как связан оксидативный стресс со смертностью от отсутствия сна, учёные затрудняются.

Лимфатические сосуды в организме образует целую сеть, которая проходит через все ткани, а у глимфатической – отсутствуют сосуды или узлы. Так как мозговое вещество заключено в жёсткие костные структуры, то в нём отсутствует пространства, нужное, чтобы там могла разместиться целая система, подобная лимфатической.

Поэтому глимфосистема подключена напрямую к системе мозговых артерий. Такое содружество возможно потому, что глимфатическая система мозга начинает функционировать только во время ночного отдыха. В этот промежуток времени происходит расширение протоков и рефлекторное сжатие нервных клеток, чтобы освободить пространство для промывания мозгового вещества.

Система с напором проталкивает спинномозговую жидкость сквозь ткани, и убирает отработанные белковые структуры, которые скапливаются в межклеточном пространстве мозгового вещества во время дневной работы. Эти белки представляют собой продукты жизнедеятельности мозговых клеток. Такое самоочищение мозговых оболочек происходит только, когда человек спит.

При болезни Альцгеймера или старческой деменции наблюдается процесс оседания амилоидных (белковых) бляшек в структурах мозга. А благодаря тому, что мозговые ткани еженощно промываются, то предотвращаются накопление белковых веществ. Глимфатическая система проявляет наибольшую активность именно в ночное время, во время фазы медленноволнового сна. Но многие современные люди предпочитают стиль жизни ночных хищников, что мешает глубокому ночному сну. Этим объясняется раннее старение, одряхление организма и потеря когнитивных способностей.