Ritme circadiari

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Diagrama que il·lustra la influència de la llum i la foscor en els ritmes circadians i la fisiologia i comportaments relacionats a través del nucli supraquiasmàtic en humans

Un ritme circadiari [1][2] o circadià (del llatí circa i die) és un cicle d'aproximadament 24 hores amb els inherents processos bioquímics, fisiològics o de comportament. Es troben ritmes circadians tant de plantes (incloent-hi fongs i cianobacteris) com en animals.[3] La cronobiologia estudia aquest cicle i d'altres de diferent durada.

Els ritmes circadians es generen endogènicament i poden ser activats per pistes externes, la principal d'aquestes és la llum.

Història[modifica | modifica el codi]

Al segle iv aC, les tropes d'Alexandre Magne observaren que les fulles de l'arbre tamarind es movien amb cicles diürns.[4] La primera observació moderna d'oscil·lacions circadiàries, la va fer al segle xvii Jean-Jacques d'Ortous de Mairan, que la va fer quan va veure que les fulles de la planta Mimosa pudica continuaven movent-se sense estímuls externs.

J. S. Szymanski el 1918 observà el ritme circadià en animals que es mantenia encara que no hi hagués estímuls externs com el de llum o temperatura.[5] Joseph Takahashi descobrí la base genètica d'aquest ritme en animals de laboratori el 1994.[6][7]

Criteris[modifica | modifica el codi]

Per diferenciar els ritmes circadians genuïns d'altres coincidents o aparents es fan servir tres criteris: 1) El ritme persisteix en absència d'estímuls exteriors, 2) persisteixen amb la mateixa precisió en un marge de temperatures, i 3) els ritmes poden ser ajustats al temps local.

Importància en els animals[modifica | modifica el codi]

Els patrons de dormir o d'alimentar-se presenten ritmes circadians; també influeixen en la temperatura del cos, l'activitat del cervell, la producció d'hormones, la regeneració cel·lular i altres activitats biològiques. A més, el fotoperiodisme, la reacció fisiològica dels organismes a la llargada del dia o la nit, és vital per a plantes i animals, i el sistema circadià juga un paper en el mesurament i interpretació de la llargada del dia.

Impacte del cicle llum/foscor[modifica | modifica el codi]

El ritme circadià està lligat al cicle llum/foscor. Els animals, incloent-hi els humans, resten en foscor total per llargs períodes. Les pistes mediambientals que cada dia resituen els seus ritmes i s'anomenen Zeitgebers (de l'alemany, 'donadors de temps').[8] És interessant tenir en compte que mamífers totalment cecs i subterranis com els del gènere Spalax són capaços de mantenir el seu rellotge biològic sense estímuls aparents.

Rellotge biològic en els mamífers[modifica | modifica el codi]

El principal "rellotge" circadià en mamífers està ubicat al nucli supraquiasmàtic (o nucli SNC), un parell de diferents grups de cèl·lules ubicades a l'hipotàlem. La destrucció de l'SNC provoca la completa absència d'un cicle regular de son/despertar. L'SNC rep informació de la il·luminació a través dels ulls. La retina dels ulls conté, a més dels fotoreceptors habituals, uns altres amb un pigment anomenat melanopsina, que porten a l'SNC.

Sembla, doncs, que l'SNC agafa la informació de la llargada del dia de la retina, la interpreta i la passa a la glàndula pineal ubicada al cervell. En resposta, la glàndula pineal secreta l'hormona melatonina. Això informa sobre la durada de la nit.

Els ritmes circadians humans poden ser lleugerament més llargs o més curts que les 24 hores terrestres. Investigadors de la Universitat Harvard, recentment, han mostrat que les persones poden tenir un cicle entre de 23,5 hores a 24,65 hores (aquests darrers tindrien el dia natural del planeta Mart).[9]

Salut humana[modifica | modifica el codi]

L'administració de fàrmacs en coordinació amb el rellotge biològic en pot augmentar considerablement l'eficàcia i reduir-ne la toxicitat.

Un gran nombre d'estudis mostren que una lleugera migdiada no afecta el ritme circadià, però pot reduir l'estrès i augmentar la productivitat.[10][11]

Hi ha diverses malalties associades amb molèsties del ritme circadià.[12] Els ritmes circadians són crucials per a mantenir un estat de consciència[13] El jet lag és degut a un trencament dels ritmes circadians. El trastorn bipolar i altres problemes d'insomni estan associats amb el funcionament irregular o patològic dels ritmes circadians i, en el cas dels pacients bipolars, l'administració de liti té una positiva influència en el rellotge biològic.[14]

El trencament del ritme circadià a llarg termini pot provocar o exacerbar malalties coronàries.[2] La supressió de la producció de melatonina associada amb el trencament del ritme circadià pot augmentar el risc de càncer.[15][16]

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. «#termedelasetmana: ritme circadiari». #termedelasetmana. TERMCAT. [Consulta: 1 novembre 2015].
  2. REIG VILALLONGA, Josep; NAVARRO ACEBES, Xavier (coord.); VALERO-CABRÉ, Antoni [et al.]. Diccionari de neurociència [en línia]. Barcelona: TERMCAT, Centre de Terminologia, cop. 2012. (Diccionaris en Línia)
    <http://www.termcat.cat/ca/Diccionaris_En_Linia/140/>
  3. «Halberg Chronobiology Centre». University of Minnesota. [Consulta: 22 maig 2013].
  4. Bretzl H. Botaniche Forchungen des Alexanderzuges. Leipzig: Teubner, 1903.
  5. Danchin, Antoine. «Important dates 1900-1919». HKU-Pasteur Research Centre [Paris] [Consulta: 12 gener 2008].
  6. «Gene Discovered in Mice that Regulates Biological Clock». Chicago Tribune, 29 abril 1994.
  7. Vitaterna, M.H.; King, D.P.; Chang, A.M.; Kornhauser, J.M.; Lowrey, P.L. «Mutagenesis and mapping of a mouse gene, Clock, essential for circadian behavior.». Science, 264, 264, 1994, pàg. 719–725. DOI: 10.1126/science.8171325.
  8. «Circadian rhythms». Rapid eye movement (REM) sleep. Armenian Medical Network, 2007. [Consulta: 19 setembre 2007].
  9. Scheer, Frank A. J. L.. «Plasticity of the Intrinsic Period of the Human Circadian Timing System». PLoS ONE, 2, 1, 2007-08-08, pàg. e721. DOI: 10.1371/journal.pone.0000721. PMC: 1934931. PMID: 17684566 [Consulta: 31 desembre 2007].
  10. «The prevalence of daytime napping and its relationship to nighttime sleep». The prevalence of daytime napping and its relationship to nighttime sleep. Behavioral medicine, 2001. [Consulta: 11 novembre 2008].
  11. «Power-Napping: Effects on Cognitive Ability and Stress Levels Among College Students». Power-Napping: Effects on Cognitive Ability and Stress Levels Among College Students. Liberty University, 2007. [Consulta: 11 novembre 2008].
  12. «Circadian Rhythms and Sleep». Circadian Rhythms and Sleep. Serendip, 2007. [Consulta: 19 setembre 2007].
  13. Sinert, Richard; Peter R Peacock, Jr. «Renal Failure, Acute». eMedicine from WebMD, 10 maig 2006. [Consulta: 3 agost 2008].
  14. NIMH · Science News from 2006 · Lithium Blocks Enzyme To Help Cells' Clocks Keep On Tickin'
  15. Straif K, Baan R, Grosse Y, Secretan B, El Ghissassi F, Bouvard V, Altieri A, Benbrahim-Tallaa L, Cogliano V, WHO International Agency for Research on Cancer Monograph Working Group. Carcinogenicity of shift-work, painting, and fire-fighting. [1] Lancet Oncol. 2007; 12(8):1065-1066.
  16. WebMD: Night Shift Work May Cause Cancer

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Ritme circadiari Modifica l'enllaç a Wikidata