כמו כל שאר היצורים החיים, לבני האדם יש שעון היממה. הקצביות של השעון מסונכרנת מחדש מדי יום עם הקצביות של 24 שעות ביום באמצעות טיימרים כמו אור וטמפרטורה. בעיות בסינכרון מחדש עלולות לגרום לאי נוחות משמעותית, כגון דכאון.
מהו סנכרון מחדש?
בעיות בסינכרון מחדש מתעוררות, למשל, לאחר טיסות ארוכות טווח. השעון הפנימי כבר לא תואם את המקצב השורר ביום-לילה לאחר נסיעה לאזור זמן אחר. קצב היממה ידוע גם בשם השעון הפנימי. זה מתאים את האורגניזם האנושי לתופעות שחוזרות על עצמן מדי יום. השעון הימתי שולט לא רק ב לֵב קצב, אך גם קצב ערות שינה, רבייה, דם לחץ או טמפרטורת גוף. האורגניזם נע כך בזמן במידה רבה ללא תלות בהשפעות חיצוניות ומבצע פעילויות תקופתיות עם קצביות קבועה יחסית. בסיס גנטי שולט באורך התקופה. עם זאת, כדי שקצב השעון הפנימי יתאים למעשה למחזור 24 השעות של היום, נדרש סנכרון מחדש מתמיד של השעון היממה. סנכרון מחדש זה הכרחי במיוחד על רקע שינוי אורכי היום במהלך השנה. בעיקר קולטני האור בשכבה הגרעינית החיצונית של הרשתית עוסקים בסינכרון מחדש. האור והשינויים בו משמשים לפיכך כזית-ברית היממה לסינכרון מחדש של השעון הפנימי. מכיוון שאורך השעון הפנימי אינו בדיוק 24 שעות, חוסר התאמה מחדש או סנכרון מחדש גורם לאורגניזם ליפול מקצב. בנוסף לבני אדם, בעלי חיים וצמחים גם מתאימים את המקצבים שלהם למחזור היום-לילה באמצעות השעון היממה והתאמתו האוטומטית.
פונקציה ומשימה
בצמחים, המנגנון הפוטוסינתטי מופעל לפני הזריחה, ומכין את האורגניזם לקראת תחילת פעילויות פוטוסינתטיות שניתן לבצע אך ורק באור יום. יש צמחים שפותחים או סוגרים פרחים בשעות ספציפיות ביום או מייצרים צוף בשעה מסוימת ביום. קיומו של חופשיריצה קצב היממה בתנאים קבועים מביא מדענים בימינו להניח את קיומה של יחידה פנימית יוצרת קצב. על פי הממצאים הנוכחיים, יחידת בקרה זו ממוקמת במרכז מערכת העצבים. אצל יונקים, יחידת הבקרה של השעון היממה ממוקמת ככל הנראה בגרעין suprachiasmaticus של ההיפותלמוס. מכאן, כל שאר הקוצבים בקירוב בפריפריה מתואמים. השעון המולקולרי פועל על פי לולאת משוב תעתיק-תרגום. תרגום חלבון מעכב את תעתיק הגנים המעורבים עבור החלבון המתאים. המפתח חלבונים המעורבים, בנוסף לשעון, BMAL1 ו- PER נחשבים כ- CRY ו- NPAS2. רצף המשוב של מנגנון ההצמדה המולקולרי לוקח כ- 24 שעות. אותות עצביים והורמונליים עקיפים, יחד עם שינויי טמפרטורה ואור, מסנכרנים רצפים זמניים אלה. מכיוון שהגורם החיצוני לקצביות היממה הוא הסיבוב הפנימי של כדור הארץ, מחולל המקצב החיצוני הרלוונטי ביותר הוא עוצמת התאורה המשתנה של האטמוספירה. מערכת הראייה מזהה זאת קוצב לב. זה הופך את האור כנראה לזייטבר הרלוונטי ביותר והאוניברסלי ביותר לסינכרון מחדש של השעון הפנימי. כאשר מדובר בערב או בלילה על פי השעון הפנימי, אך הרשתית עדיין מגלה אור, השעון הפנימי מסונכרן מחדש. באופן זה האורגניזם יכול להסתגל לחילופי עונות השנה. סנכרון מחדש של השעון הפנימי הכרחי לתהליכי גוף רבים. בהתאם, לאי סינכרון מחדש עלולות להיות השלכות חמורות.
מחלות ומחלות
אנשים רגישים במיוחד לבעיות בסינכרון מחדש של שעון היממה בגלל אורח חייהם. בפרט, חייהם המודרניים של אנשים משליכים בקלות את השעון היממה לאזן, שיכולה להיות השפעה שלילית על הרגשתם ועל שלהם בריאות. בעיות בסינכרון מחדש מתעוררות, למשל, לאחר טיסות ארוכות טווח. לאחר נסיעה לאזור זמן אחר, השעון הפנימי כבר אינו תואם את המקצב השורר ביום-לילה. סנכרון מחדש חייב להתרחש בהתראה קצרה. יעפת היא תוצאה של יחסי גומלין אלה. עבודה במשמרות מציבה בעיה דומה. עובדי משמרות חיים בניגוד לקצב הפנימי שלהם. אנשים גם מבלים פחות ופחות זמן באור יום. במיוחד בחורף, עוצמת האור בתוך הבית בקושי גבוהה מ -500 לוקס. בלילה, בני אדם מודרניים נחשפים לצמיתות לגירויי אור מלאכותי. הסינכרון מחדש היומי של השעון הפנימי מבולבל לעתים קרובות בגלל יחסי הגומלין הללו. בנוסף להפרעות שינה ואכילה, בעיות סינכרון מחדש מקדמות חוסר אנרגיה ואחיד דכאון. מטבולית לחץ יכול להיות גם תוצאה של בעיות סינכרון מחדש. כמחלות משניות, סוכרת mellitus ו השמנה הם כך מועדפים. מחלה ראשונית ידועה במיוחד הקשורה לסנכרון מחדש היא הפרעה בקצב השינה-ער-שינה. הסובלים מאלה הפרעות שינה אינם מסוגלים להירדם כאשר השינה רצויה או נדרשת. כאשר נדרשת או צפויה ערות, הם ישנוניים ובקושי יכולים לפקוח עיניים. סביר להניח שתופעה זו תתרחש כחלק מתסמונת עובדי המשמרת או תוקפת מטיילים תכופים עם סדיר יעפת חוויות. שני סוגים שונים של הפרעת שינה מובחנים. בעוד שאחד מאופיין בשלבי שינה מושהים, השני מאופיין בשלבי שינה מושהים מראש. מכיוון שאנשים עיוורים מתקשים הרבה יותר לסנכרן מחדש בהשוואה לאנשים רואים, היממה הפרעות שינה משפיעים עליהם באופן משמעותי. אם לא מטפלים בהן, הפרעות שינה עלולות לעורר מספר השלכות פסיכולוגיות ופיזיות בטווח הארוך.
