Истражувачите го дешифрираат човечкиот биоритам
Не беше многу различно за самата природа: бидејќи едноклеточните организми го измислија внатрешниот часовник пред повеќе од милијарда години, еволуцијата донесе инфлација од најразновидните часовници од корисната идеја. Истражувачите идентификуваа потомци на првиот часовник кај цицачите во скоро секој агол на организмот. Во април, на пример, молекуларните биолози Чарлс Вајц и Каи-Флоријан Сторч од Универзитетот Харвард во Америка објавија дека заробиле големи делови од внатрешните часовници на срцето, црниот дроб и белите дробови. Генетска анализа покажа двајцата истражувачи дека еволуцијата на внатрешните часовници не е скржава со креативноста. Значи, јасно можете да видите дека сите генератори на часовник во различните органи имаат заедничко потекло. Но, како да инженерите го измениле пронајдокот малку по малку преку еони, часовниците имаат само неколку заеднички компоненти и покрај сличните задачи.
Во вредната студија, Вајц и Сторч ги испитувале ритмите на генската активност во органите на глувците. Тие испитале скоро третина од сите гени на глувците со најмодерни гени сонди. Откриле околу петстотини гени во секој орган што одекнува со ритамот на денот. Гените и играта на клеточните протеини кои тие помагаат да се насочат вршат слични функции во сите органи, но секој часовник содржи повеќе од деведесет проценти многу индивидуални гени на часовникот.
Како и да е, сите хронометри во телото работат синхроно. Слично на начинот на кој точното време во Германија се издава централно од страна на Физикалиш-техника Бундесансталт во Брауншвајг, се чини дека во телото постои и еден вид временски центар. Структура во мозокот со големина на зрно ориз се доведува во прашање. Сместено е приближно на ниво на мостот на носот зад очите, над спојот во форма на x на двата оптички нерви. Истражувачите го нарекуваат „супрахијазматско јадро“, што значи нешто како „јадро над крстот“. Упатените кратко зборуваат и за „SCN“.
Нервните жици водат од СЦН до епифизата, каде што, меѓу другото, се формира хормонот за спиење „мелатонин“. Соодветно на тоа, „јадрото над крстот“ го насочува ритамот на спиење и, како резултат, разновидните биоритми на телото. Ако го земете утрото како почетна точка, SCN ја започнува серијата со намалување на нивото на мелатонин во крвта околу шест наутро. Како резултат, крвниот притисок, пулсот и температурата на телото се зголемуваат. Способноста да се реагира се зголемува и околу седум часот телото е преплавено со активирачки полови хормони. Околу пладне, телото е оптимално снабдено со кислород, бидејќи тоа е време кога концентрацијата на црвените крвни зрнца е најголема.
Во попладневните часови, фреквенцијата на дишење е највисока, силата на зафат е најсилна и рефлексите се побрзи од вообичаеното. Во 16:00 часот, температурата на телото, крвниот притисок и пулсот го достигнуваат највисокото ниво. Околу 18:00 часот се чини дека телото почнува да се обновува по завршувањето на денот сакате - барем во ова време протокот на урина е најсилен. Чувствителноста на болка се зголемува постепено кон ноќта и околу два часа пред да заспиеме, SCN и дава на епифизата наредба повторно да се подигне нивото на мелатонин.
Речиси е невозможно да се исклучите од овие ритми. Секој што се обидува во секој случај - на пример како ноќен работник - обично се разболува почесто и е помалку психолошки издржлив. Иако ова е познато подолго време, истражувачите до пред неколку недели можеа само да шпекулираат како телото успева цврсто да ги спои внатрешните ритми со дневниот и ноќниот циклус.
До пред неколку децении, некои истражувачи дури претпоставуваа дека можеби не е алтернацијата на светлината и темнината што го одредува текот на внатрешниот часовник. Забележано е дека внатрешниот часовник на слепите работи главно синхронизиран со тој на сите други луѓе. Меѓутоа, во 60-тите години на минатиот век беше направено изненадувачко откритие: слепи лица кои, од козметички причини, добија стаклести тела за очигледно нефункционални очи, го изгубија вообичаениот дневен ритам. Иако во голема мерка одржуваа нормална алтернација помеѓу фазите на спиење и будење, нивниот ден генерално стана нешто подолг од вкупно 24 часа. Вашиот внатрешен часовник беше „слободно трчање“, како што велат хронобиолозите: трчаше одреден број минути погрешно секој ден, без да се врати во точното време.
Истражувачот на мозокот Дејвид Берсон од Американскиот универзитет Браун во Провиденс ја откри физиолошката причина за ова набудување: Во февруари оваа година тој објави во списанието „Наука“ дека покрај клетките на конусот и прачката познати скоро 150 години во окото црно-белото и видот во боја се одговорни, третиот тип на фоторецепторски ќелии се наоѓа. Тој ги откри клетките кога со внимателни анализи го следеше патот на нервните жици од СЦН назад до мрежницата на очите. Клетките изгледаат како широко разгранета крошна на старо дрво и ја менуваат нивната активност кога сонцето изгрева и заоѓа. Ова ги прави идеално прилагодени за усогласување на ритамот на супрахијазматското јадро со текот на сонцето.
Сепак, SCN не е сончев часовник - на јадрото му треба само сонцето за да го калибрира својот часовник. Истражувачите во моментов работат детално да го дешифрираат механизмот на овој генератор на часовник. Очигледно работи со активирање и деактивирање на едни со други одново и одново. Поминува околу половина ден помеѓу активирањето и деактивирањето, така што одредени протеини доаѓаат и си одат во клетките на SCN како одлив и тече: некои протеини се активни преку ден, други навечер. Без влијание на сонцето, промената забавува нешто, обично за еден час на ден. Минатата година Урс Албрехт од институтот Макс Планк во Хановер, заедно со американски колеги од Хјустон, откри како гените во СЦН го синхронизираат нивниот ритам со патот на сонцето. Две варијанти на ген со англиско име „Период“ ја играат главната улога. На пример, варијантата на генот „Период 1“ гарантира дека внатрешниот часовник е поставен малку напред, додека варијантата „Период2“ го враќа часовникот назад. Сигналните супстанции во крвта и флуктуациите во метаболизмот потоа обезбедуваат и другите часовници во телото да го следат ритамот поставен од SCN.