സർക്കാഡിയൻ റിഥമിസിറ്റി: പ്രവർത്തനം, ചുമതലകൾ, പങ്ക്, രോഗങ്ങൾ

ബാഹ്യ സ്വാധീന ഘടകങ്ങളിൽ നിന്ന് ആപേക്ഷിക സ്വാതന്ത്ര്യത്തിൽ സമയത്തെ ഓറിയന്റുചെയ്യാനുള്ള കഴിവാണ് സർക്കാഡിയൻ റിഥമിസിറ്റി. ഹോർമോൺ സ്രവണം പോലുള്ള ശാരീരിക പ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് ഈ കഴിവ് നിർണായകമാണ് രക്തം സമ്മർദ്ദം. പെട്ടെന്നുള്ള സമയമേഖലയിലെ മാറ്റങ്ങൾ ക്ലോക്കിനെ പുറത്തേക്ക് തള്ളുന്നു ബാക്കി ജെറ്റ്-ലാഗിൽ പ്രകടമാകുകയും ചെയ്യുന്നു.

എന്താണ് സർക്കാഡിയൻ റിഥമിസിറ്റി?

ബാഹ്യ ഘടകങ്ങളിൽ നിന്ന് ആപേക്ഷിക സ്വാതന്ത്ര്യത്തിൽ സമയത്തെ ഓറിയന്റുചെയ്യാനുള്ള കഴിവാണ് സർക്കാഡിയൻ റിഥമിസിറ്റി. മറ്റ് മിക്ക ജീവജാലങ്ങളെയും പോലെ, മനുഷ്യർക്കും ഒരു ആന്തരിക ഘടികാരം ഉണ്ട്, അത് യഥാർത്ഥ ക്ലോക്കിലേക്ക് നോക്കാതെ തന്നെ സമയം തിരിയാൻ അനുവദിക്കുന്നു. സർക്കാഡിയൻ റിഥത്തെ സർക്കാഡിയൻ ക്ലോക്ക് എന്നും വിളിക്കുന്നു, ഇത് ഈ ആന്തരിക ക്ലോക്കിനോട് യോജിക്കുന്നു. ബാഹ്യ ഘടകങ്ങളിൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമായി സമയത്തിന്റെ ചിത്രം രൂപപ്പെടുത്താനുള്ള കഴിവ് ഇത് മനുഷ്യർക്ക് നൽകുന്നു. ഉറക്കം, പുനരുൽപ്പാദനം അല്ലെങ്കിൽ ഭക്ഷണം കഴിക്കൽ എന്നിവ പോലുള്ള ആനുകാലികമായി ആവർത്തിക്കുന്ന പ്രവർത്തനങ്ങളെ സർക്കാഡിയൻ ക്ലോക്ക് പ്രാഥമികമായി നിയന്ത്രിക്കുന്നു. ഈ ജീവനും ജീവജാലങ്ങളും നിലനിർത്തുന്ന പ്രവർത്തനങ്ങൾ താരതമ്യേന സ്ഥിരമായ താളത്തിലാണ് നടക്കുന്നത്, ബാഹ്യ ഘടകങ്ങളിൽ നിന്നും യഥാർത്ഥ സമയ അവബോധത്തിൽ നിന്നും താരതമ്യേന സ്വതന്ത്രമാണ്. പുനഃസമന്വയം വഴി ഋതുക്കളുടെ മാറ്റത്തിന് ശേഷം മാറുന്ന പകൽ ദൈർഘ്യവുമായി അകത്തെ ക്ലോക്ക് പൊരുത്തപ്പെടുന്നു. മറ്റ് സമയ മേഖലകളിലേക്ക് യാത്ര ചെയ്യുമ്പോൾ അകത്തെ ക്ലോക്ക് വളരെ വേഗത്തിൽ പുനഃക്രമീകരിക്കേണ്ടി വരുന്നതിനാൽ, തുടക്കത്തിൽ യോജിപ്പില്ലായ്മയുണ്ട്. ആന്തരികവും യഥാർത്ഥവുമായ ക്ലോക്ക് സമയങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ഈ അഭാവത്തെ ദീർഘദൂര യാത്രയുടെ പശ്ചാത്തലത്തിൽ ജെറ്റ്-ലാഗ് എന്നും വിളിക്കുന്നു.

പ്രവർത്തനവും ചുമതലയും

ശരീരത്തിന്റെ പല സുപ്രധാന പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കും ആനുകാലികം ആവശ്യമാണ് ഏകോപനം. ഉദാഹരണത്തിന്, മനുഷ്യ ശരീര താപനില ഈ രീതിയിൽ ഏകോപിപ്പിക്കണം. എന്നതിന് സമാനമാണ് രക്തം മർദ്ദം, ഹൃദയം നിരക്ക്, മൂത്ര ഉത്പാദനം. ഹോർമോൺ സ്രവവും ആനുകാലികത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു ഏകോപനം. ലൈംഗികത മാത്രമല്ല ഹോർമോണുകൾ ആനുകാലികമായി ഏകോപിപ്പിക്കേണ്ടതുണ്ട്. തികച്ചും സുപ്രധാനമായ പല ശാരീരിക പ്രവർത്തനങ്ങളും ഹോർമോണുകളാൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ഹോർമോൺ മുതൽ ബാക്കി വളരെ അടുത്ത് ഇടപഴകുന്ന ഒരു സംവിധാനമാണ്, ഒരൊറ്റ ഹോർമോണിന്റെ തെറ്റായ ഏകോപനം മുഴുവൻ ശരീരത്തെയും അസ്വസ്ഥമാക്കുകയും ജീവൻ അപകടകരമായ പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യും. മേൽപ്പറഞ്ഞ ശാരീരിക പ്രവർത്തനങ്ങൾ ബോധപൂർവമായ നിയന്ത്രണത്തിന് വിധേയമല്ലാത്തതിനാൽ, അവ അക്കാലത്തെ യഥാർത്ഥ ബോധപൂർവമായ അറിവിൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമായിരിക്കണം. അതിനാൽ, അവയുടെ നിയന്ത്രണത്തിന് സർക്കാഡിയൻ റിഥം ഉത്തരവാദിയാണ്. റെറ്റിനയുടെ ഗ്രാനുലാർ പാളിയിലെ പ്രത്യേക ഫോട്ടോറിസെപ്റ്ററുകളിൽ നിന്നാണ് മനുഷ്യന്റെ ആന്തരിക ക്ലോക്ക് അതിന്റെ വിവരങ്ങൾ സ്വീകരിക്കുന്നത്. ഉത്തരവാദിത്തമുള്ള സെൻസറി സെല്ലുകളെ ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് എന്നും വിളിക്കുന്നു ഗാംഗ്ലിയൻ കോശങ്ങളിൽ ഫോട്ടോപിഗ്മെന്റ് മെലനോപ്സിൻ സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. അവയ്ക്കിടയിലാണ് അവ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നത് ഗാംഗ്ലിയൻ ലെയറും റെറ്റിനയുടെ അമാക്രൈൻ സെൽ പാളിയും, അവിടെ അവ ട്രാക്‌റ്റസ് റെറ്റിനോഹൈപ്പോതലാമിക്കസുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് സെല്ലുകളിൽ നിന്ന് ന്യൂക്ലിയസ് സുപ്രാചിയാസ്മാറ്റിക്കസ് വരെ ശേഖരിച്ച വിവരങ്ങൾ പ്രൊജക്റ്റ് ചെയ്യുന്നു. ഹൈപ്പോഥലോമസ്. അതിനാൽ, ന്യൂക്ലിയസ് സുപ്രാചിയാസ്മാറ്റിക്കസ് ആന്തരിക ക്ലോക്കിന്റെ നിയന്ത്രണ കേന്ദ്രമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. ഇവിടെ, കാലാനുസൃതമായി മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന ശരീര പ്രവർത്തനങ്ങൾ സമയബന്ധിതമായി ഏകോപിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. തന്മാത്രാ തലത്തിൽ, നിരവധി ജീനുകൾ സർക്കാഡിയൻ താളത്തിൽ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, ആന്തരിക ക്ലോക്കിനായി ജനിതകമായി കോഡിംഗ് ചെയ്യുന്നു. ക്രിപ്‌റ്റോക്രോമുകൾക്ക് പുറമേ, ക്ലോക്ക് ജീൻ ഈ സന്ദർഭത്തിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ജീനുകളിൽ ഒന്നായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. BMAL 1 ജീൻ, PER 1 മുതൽ 3 വരെയുള്ള ജീനുകളും വാസോപ്രെസിൻ അല്ലെങ്കിൽ പ്രീപ്രെസ്സോഫിസിനും ഇപ്പോൾ ആന്തരിക ക്ലോക്കിന്റെ പ്രധാന തന്മാത്രാ ഘടകങ്ങളായി അറിയപ്പെടുന്നു. സങ്കീർണ്ണമായ ഇടപെടലിൽ, താരതമ്യേന കൃത്യമായ 24 മണിക്കൂർ കാലയളവിൽ സംഭവിക്കുന്ന ഫീഡ്‌ബാക്കിലെ സ്വയം-നിയന്ത്രണ ലൂപ്പുകളുടെ ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷനും വിവർത്തനവും അവർ നിയന്ത്രിക്കുന്നു. PER 2, BMAL 1 ജീനുകൾ പ്രകാശത്തെയും താപനിലയെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്, അവ ദിവസത്തിന്റെ തുടക്കത്തിൽ തന്നെ പകർത്തപ്പെടുന്നു. അവ പിന്നീട് ഡിഎൻഎയുടെ റെഗുലേറ്ററി സീക്വൻസുമായി ഒരു ഡൈമറായി ബന്ധിപ്പിക്കുകയും മറ്റ് ജീനുകളുടെ ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ ആരംഭിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

രോഗങ്ങളും വൈകല്യങ്ങളും

കുറെ സ്ലീപ് ഡിസോർഡേഴ്സ് പ്രവർത്തനപരമായ സർക്കാഡിയൻ ക്ലോക്ക് പരാതികളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടവയാണ്. ഇവയുടെ സംഘം സ്ലീപ് ഡിസോർഡേഴ്സ് പലപ്പോഴും സർക്കാഡിയൻ സ്ലീപ്പ്-വേക്ക് റിഥം ഡിസോർഡേഴ്സ് എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നു. സർക്കാഡിയൻ റിഥം മനുഷ്യർക്ക് അനുയോജ്യമായ ഉറക്കം നൽകുകയും ഇരുണ്ട ഘട്ടങ്ങളിൽ വിശ്രമിക്കുകയും ചെയ്യും. ലൈറ്റ് ഘട്ടങ്ങളിൽ, ഉയർന്ന നിലവാരത്തിലുള്ള പ്രകടനം അങ്ങനെ കൈവരിക്കുന്നു. ബാഹ്യ ഉത്തേജകങ്ങൾ സർക്കാഡിയൻ ക്ലോക്കിനെ 24 മണിക്കൂർ സൈക്കിളിലേക്ക് ക്രമീകരിക്കുന്നു. സാധാരണ ലൈറ്റ്-ഡാർക്ക് മാറ്റത്തിൽ നിന്നുള്ള പെട്ടെന്നുള്ള വ്യതിചലനങ്ങൾ ശരീരത്തെ ആശയക്കുഴപ്പത്തിലാക്കുന്നു, കാരണം അവ അപ്രതീക്ഷിത സമയത്താണ് സംഭവിക്കുന്നത്. കാരണം ദീർഘദൂര വിമാനങ്ങളും സമയമേഖലയിലെ മാറ്റങ്ങളും ശരീരത്തിന് അപ്രതീക്ഷിതമായ പ്രകാശ-ഇരുണ്ട മാറ്റങ്ങളോടെയാണ്, സർക്കാഡിയൻ ഉറക്കം ബാധിച്ചവ -വേക്ക് റിഥം ഡിസോർഡേഴ്സ് പലപ്പോഴും ദീർഘദൂര യാത്രികരാണ്. അന്ധരായ ആളുകളും പലപ്പോഴും വൈകല്യങ്ങൾ അനുഭവിക്കുന്നു, കാരണം അവയെ സമന്വയിപ്പിക്കാനുള്ള ബാഹ്യ ഘടകങ്ങളുടെ അഭാവം അവർക്കുണ്ട്. ഷിഫ്റ്റ് തൊഴിലാളികൾക്കും ഇത് ബാധകമാണ്, അവരിൽ സ്ലീപ് ഡിസോർഡർ പ്രാഥമികമായി ഉറക്കം അല്ലെങ്കിൽ തളര്ച്ച "തെറ്റായ സമയത്ത്" ഷിഫ്റ്റ് തൊഴിലാളികളിൽ, പരിസ്ഥിതിയുടെ താളം പ്രകാശ-ഇരുണ്ട മാറ്റങ്ങളുടെ താളവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നില്ല, ഇത് ആന്തരിക ക്ലോക്ക് സമന്വയിപ്പിക്കുന്നതിൽ പ്രശ്നങ്ങളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. ക്രോണിക് സർക്കാഡിയൻ ഉറക്ക അസ്വസ്ഥതകൾ പലപ്പോഴും വികസിക്കുന്നു നൈരാശം അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് മാനസിക രോഗങ്ങൾ. ശല്യപ്പെടുത്തിയ ആന്തരിക ഘടികാരവും സർക്കാഡിയൻ ജീനുകളുടെ മ്യൂട്ടേഷനുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കാം. അത്തരം മ്യൂട്ടേഷനുകൾ വ്യക്തിയുടെ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ ദൈർഘ്യമേറിയതോ ചെറുതോ ആയ കാലയളവിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, ഇത് സാധാരണ 24 മണിക്കൂർ താളത്തിൽ നിന്ന് കൂടുതലോ കുറവോ പരിധി വരെ വ്യതിചലിച്ചേക്കാം. സർക്കാഡിയൻ ക്ലോക്കുമായി ബന്ധപ്പെട്ട രോഗങ്ങൾ ഇതുവരെ വേണ്ടത്ര പഠിച്ചിട്ടില്ല, കാരണം അനുബന്ധ ജീനുകൾ പോലും സമീപകാല കണ്ടുപിടുത്തമാണ്. മേൽപ്പറഞ്ഞവയുമായി സർക്കാഡിയൻ താളങ്ങളുടെ ബന്ധം സ്ലീപ് ഡിസോർഡേഴ്സ് കൂടുതൽ ഗവേഷണവും ആവശ്യമാണ്. സർക്കാഡിയൻ പ്രശ്‌നം പ്രത്യക്ഷത്തിൽ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന പഠനങ്ങൾ വളരെ കുറവാണ്.