PATOMORFOLOGIA I PATOFIZJOLOGIA WYKŁAD III

PATOMORFOLOGIA I PATOFIZJOLOGIA

WYKŁAD III

RYTMY BIOLOGICZNE

CZŁOWIEKA

RYTMY BIOLOGICZNE CZŁOWIEKA

• Zmiany parametrów biologicznych

powtarzające się regularnie w czasie pod

względem kształtu czy wielkości

opisujących pojedynczy cykl i

wyznaczonych zgodnie z modelem

matematycznym przyjęto nazywać
rytmem biologicznym.

• Nauka zajmująca się tymi rytmami

to chronobiologia.

RYTMY BIOLOGICZNE CZŁOWIEKA

•

Wyróżniamy trzy podstawowe

dyscypliny, które uwzględniają czynnik

czasu:

Chronofizjologia

Chronopatologia

Chronofarmakologia

RYTMY BIOLOGICZNE CZŁOWIEKA

•

W zależności od długości czasu między

wartościami maksymalnymi rytmu

przyjęto wyróżniać trzy

kategorie rytmów biologicznych

–

rytmy okołodobowe tzw. cirkadialne (cirka –

około, dies – doba)

–

rytmy ultradialne mniej niż 20 godzin

–

rytmy infradialne więcej niż 28 godzin

RYTMY BIOLOGICZNE CZŁOWIEKA

•

Do lat 70 XX wieku uważano, że rytmy

biologiczne są skutkiem oscylacji

dobowych w natężeniu niektórych

czynników geofizycznych np. naturalnych

pól elektromagnetycznych. Obecnie

wiemy, że niezależnie od warunków

środowiskowych u ludzi jak i zwierząt

pojawiają się rytmy swobodnie biegnące

(free-running rhytms)

RYTMY BIOLOGICZNE CZŁOWIEKA

•

Okres rytmu swobodnie biegnącego

jest krótszy lub dłuższy od 24 godzin i

charakterystyczny dla poszczególnego

gatunku

•

Podstawowymi cechami tych rytmów

jest:

Utrzymywanie się rytmu w stałych

warunkach środowiskowych, tj.

przy braku synchronizatorów

Okres bliski 24 godzin

RYTMY BIOLOGICZNE CZŁOWIEKA

3. Zdolność wyrównywania wpływu

temperatury zewnętrznej

4. Zdolność synchronizowania rytmu

fazami środowiskowymi dawców

czasu

(w zakresie 20 – 28 godzin)

5. Przesuwanie fazy rytmu pod wpływem

błysków świetlnych

6. Skracanie rytmu swobodnie

biegnącego i

zaniku jego amplitudy

w procesie

starzenia się

RYTMY BIOLOGICZNE CZŁOWIEKA

7. Genetyczne uwarunkowania rytmiki

okołodobowej

8. Dziedziczenie informacji o rytmice

okołodobowej przez potomstwo zgodnie

prawami genetyki

RYTMY BIOLOGICZNE CZŁOWIEKA

•

Synchronizatory okołodobowych rytmów

biologicznych u ssaków

–

cykl światło – ciemność

–

cykl karmienie- głodzenie

–

cykl kontakt socjalny – izolacja socjalna

–

cykl hałas – cisza

–

cykl pionowa pozycja ciała – leżąca pozycja

ciała

RYTMY BIOLOGICZNE CZŁOWIEKA

•

Układ generujący rytmy biologiczne u

człowieka

Ośrodkowy generator rytmiki okołodobowej

tzw. jądro nadskrzyżowaniowe

(SCN, nucleus suprachiasmaticus)

Szyszynka

RYTMY BIOLOGICZNE CZŁOWIEKA

•

Ośrodkowi nadskrzyżowaniowemu SCN

przypisano umownie rozrusznik X i Y

•

Rozrusznik X odpowiada za rytm:

–

fazy snu paradoksalnego

–

temperatury głębokiej ciała

–

kortyzolu we krwi

–

wydalania potasu z moczem

RYTMY BIOLOGICZNE CZŁOWIEKA

•

Rozrusznik Y odpowiada za rytm:

–

fazy snu wolnofalowego

–

temperatury skóry

–

somatotropiny we krwi

–

wydalania wapnia z moczem

RYTMY BIOLOGICZNE CZŁOWIEKA

•

Szyszynka jest to nieparzysty gruczoł

dokrewny leżący w nadwzgórzu

•

Wydziela melatoninę tylko w porze

nocnej

•

Ekspozycja na światło hamuje jej

syntezę

RYTMY BIOLOGICZNE CZŁOWIEKA

•

Przypisuje się wpływ melatoniny na:

–

układ dokrewny organizmu

–

regulację przebiegu snu

–

proces starzenia się organizmu

–

reakcję odpornościową

RYTMY BIOLOGICZNE CZŁOWIEKA

•

Stwierdzono dziedziczenie rytmów

biologicznych

•

teoria chrononu (istniejące geny

przyczyniają się do wytworzenia

białka, które reguluje zdarzenia w

życiu komórki)

•

w 1985 r wyizolowano białko P 230

tzw. białko zegarowe

RYTMY BIOLOGICZNE CZŁOWIEKA

•

Dla potrzeb klinicysty istnieje mapa

akrofaz

–

Elektolity

–

Mocznik

–

Glukoza

–

Trójglicerydy

–

ACTH

–

Kortyzol

–

TSH

–

Lepkość krwi

–

Inne

RYTMY BIOLOGICZNE CZŁOWIEKA

•

Zaburzenia rytmów okołodobowych w

stanach fizjologicznych

–

Przelot z Europy do USA dług czasowy około

6 godzin



jest to desynchronizacja zewnętrzna

–

Praca nocna również zaburza rytm

okołodobowy



choroby układu krążenia



choroby układu pokarmowego

RYTMY BIOLOGICZNE CZŁOWIEKA

•

Chronopatologia coraz częściej jest

stosowana w leczeniu i profilaktyce

chorób

–

Astma oskrzelowa – atak 70 razy częściej w

godzinach 4 – 5

–

Nadciśnienie – wzrost i powikłania w

godzinach 5 –9

–

Zawał serca najczęściej około godziny 10

RYTMY BIOLOGICZNE CZŁOWIEKA

–

Kwasota żołądka maksymalna w

późnych godzinach wieczornych

–

Inne dobowe manifestacje chorób

neurologicznych, psychicznych,

endokrynologicznych

RYTMY BIOLOGICZNE CZŁOWIEKA

Rytmy okołoroczne

Rytmy okołoroczne


Akrofaza w jednym z miesięcy roku

•

Sezonowe zaburzenia afektywne (depresje w

jesieni i zimie u kobiet)

•

Najwięcej zgonów na choroby układu krążenia

styczeń – luty na

półkuli północnej, lipiec – sierpień na półkuli

południowej

•

Stwierdzono u paryskich studentów medycyny

najwyższy poziom testosteronu i tyroksyny w

sierpniu

RYTMY BIOLOGICZNE CZŁOWIEKA

Chronobiologia i chronomedycyna ma

przyszłość w:

•

diagnostyce – np astma oskrzelowa

•

leczeniu – podawanie hormonów

•

profilaktyce – temperatura skóry w

raku sutka

Document Outline