Zegary biologiczne

Ponad 90% ludzi zamieszkujących Ziemię żyje w rejonach geograficznych, w których dzień oznacza słońce i światło, noc zaś ciemność. Od najwcześniejszych okresów historii człowieka rytm jego aktywności, podobnie jak rytm aktywności wielu zwierząt, pokrywał się z rytmem astronomicznym – prymitywny człowiek polował lub w inny sposób zdobywał pokarm tylko przy dziennym świetle, rozumiejąc jednocześnie, że światło pozwoli mu dostrzec wroga i wykorzystać w walce z nim przewagę własnej siły, a w razie potrzeby znaleźć odpowiednią drogę ucieczki. Ciemność nocy skłaniała do szukania schronienia, do bezczynności i snu.

Mimo zgodności – zarówno u człowieka, jak i wielu zwierząt, a nawet roślin – rytmu aktywności i towarzyszących mu rytmów wegetatywnych z fazowymi zmianami w środowisku, przede wszystkim z rytmem dnia i nocy, te ostatnie nie są bezpośrednią przyczyną rytmów biologicznych.

Okazało się bowiem, że rytmika okołodobowa wielu funkcji utrzymuje się bez większych zmian także w warunkach izolacji organizmu od wpływu takich czynników związanych z obrotami Ziemi dookoła Słońca, jak zmiany oświetlenia, temperatury, wilgotności powietrza itd. Wskazuje to, iż rytmika ta ma charakter endogenny, uwarunkowany genetycznie.

Zwierzę czy człowiek przychodzi na świat z własnymi zegarami biologicznymi, wyrazem działania których są przypuszczalnie cechy metabolizmu komórkowego. Nie jest to jeden „zegar”, lecz wiele „zegarów”, różnych dla różnych procesów fizjologicznych i funkcji organizmu. Wszystkie te „zegary” „nastawiane” są na rytm zbliżony do dobowego, ale z nim nie identyczny (np. 22-26 godziny). Wpływy środowiska, które wydają się mieć same cechę „nadawcy” rytmu biologicznego, w rzeczywistości pełnią tylko rolę synchronizatorów wspomnianych wrodzonych biologicznych rytmów okołodobowych. Takie cechy środowiska, jak fazowość zmiany oświetlenia i temperatury, zmiany nasilenia promieniowania cieplnego, wilgotności i in„ synchronizują uwarunkowaną genetycznie perio- dykę funkcji różnych narządów, układów narządowych itd. między sobą i synchronizują ją z rytmem fizycznych zmian w środowisku. Podobny wpływ wywierają czynniki środowiska społecznego – obserwowano np. bardziej precyzyjną periodykę funkcji u zwierząt żyjących w stadzie niż u osobników żyjących pojedynczo.

Leave a Reply