Net als alle andere levende wezens hebben mensen een circadiane klok. De ritmiek van de klok wordt dagelijks opnieuw gesynchroniseerd met de 24-uursritmiek van de dag door middel van timers zoals licht en temperatuur. Problemen met hersynchronisatie kunnen aanzienlijk ongemak veroorzaken, zoals Depressie.
Wat is hersynchronisatie?
Problemen met hersynchronisatie ontstaan bijvoorbeeld na langeafstandsvluchten. De interne klok past niet meer bij het heersende dag-nachtritme na een rit naar een andere tijdzone. Circadiaans ritme wordt ook wel de interne klok genoemd. Het past het menselijk organisme aan aan dagelijks terugkerende verschijnselen. De circadiane klok regelt niet alleen de hart- tarief, maar ook het slaap-waakritme, reproductie, bloed druk of lichaamstemperatuur. Het organisme beweegt zich dus grotendeels onafhankelijk van externe invloeden in de tijd en voert periodieke activiteiten uit met een relatief constante ritmiek. Een genetische basis bepaalt de lengte van de periode. Echter, om het ritme van de interne klok daadwerkelijk te laten overeenstemmen met de 24-uurs cyclus van de dag, is een constante hersynchronisatie van de circadiane klok vereist. Deze hersynchronisatie is vooral nodig tegen de achtergrond van wisselende daglengtes in de loop van het jaar. Vooral de fotoreceptoren in de buitenste korrelige laag van het netvlies houden zich bezig met hersynchronisatie. Licht en zijn veranderingen worden dus gebruikt als circadiane tijdsbestekken voor hersynchronisatie van de interne klok. Omdat de periodelengte van de interne klok niet precies 24 uur is, zorgt een gebrek aan aanpassing of hersynchronisatie ervoor dat het organisme uit het ritme raakt. Naast mensen passen ook dieren en planten hun ritme aan de dag-nachtcyclus aan via de circadiane klok en zijn automatische bijstelling.
Functie en taak
In planten wordt het fotosynthetische apparaat vóór zonsopgang geactiveerd, waardoor het organisme wordt voorbereid op het begin van fotosynthetische activiteiten die uitsluitend bij daglicht kunnen worden uitgevoerd. Sommige planten openen of sluiten bloemen op specifieke tijden van de dag of produceren op een bepaald moment van de dag nectar. Het bestaan van een gratislopend circadiaans ritme onder constante omstandigheden leidt ertoe dat wetenschappers tegenwoordig aannemen dat er een ritme-genererende interne eenheid bestaat. Volgens de huidige bevindingen bevindt deze besturingseenheid zich in het midden zenuwstelsel Bij zoogdieren bevindt de besturingseenheid van de circadiane klok zich waarschijnlijk in de nucleus suprachiasmaticus van de hypothalamus Vanaf hier worden alle andere circadiane pacemakers in de periferie gecoördineerd. De moleculaire klok functioneert volgens een feedbacklus van transcriptie-vertaling. Eiwittranslatie remt de transcriptie van de betrokken genen voor het respectieve eiwit. De sleutel eiwitten betrokken, naast CLOCK, BMAL1 en PER, worden verondersteld CRY en NPAS2 te zijn. De feedbacksequentie van het moleculaire koppelingsmechanisme duurt ongeveer 24 uur. Indirecte neuronale en hormonale signalen, samen met temperatuurveranderingen en licht, synchroniseren deze tijdelijke sequenties. Omdat de externe oorzaak van circadiane ritmiek de intrinsieke rotatie van de planeet is, is de meest relevante externe ritmegenerator de variabele verlichtingsintensiteit van de atmosfeer. Het visuele systeem detecteert dit gangmaker Dit maakt licht waarschijnlijk de meest relevante en universele tijdgeest voor hersynchronisatie van de interne klok. Als het volgens de interne klok avond of nacht is, maar het netvlies nog licht detecteert, wordt de interne klok opnieuw gesynchroniseerd. Op deze manier kan het organisme zich aanpassen aan de seizoenswisselingen. De hersynchronisatie van de interne klok is nodig voor tal van lichaamsprocessen. Dienovereenkomstig kan het niet opnieuw synchroniseren ernstige gevolgen hebben.
Ziekten en kwalen
Mensen zijn bijzonder vatbaar voor problemen met de hersynchronisatie van de circadiane klok vanwege hun levensstijl. Met name het moderne leven van mensen gooit gemakkelijk de circadiane klok weg evenwicht, wat een negatieve invloed kan hebben op hoe ze zich voelen en hun volksgezondheid Problemen met hersynchronisatie ontstaan bijvoorbeeld na langeafstandsvluchten. Na een trip naar een andere tijdzone past de binnenklok niet meer bij het heersende dag-nachtritme. Hersynchronisatie moet op korte termijn plaatsvinden. Jetlag is een gevolg van deze onderlinge relaties. Ploegenarbeid levert een soortgelijk probleem op. Ploegendiensten leven in tegenstelling tot hun innerlijke ritme en mensen brengen ook steeds minder tijd door in het daglicht. Zeker in de winter is de lichtintensiteit binnenshuis nauwelijks hoger dan 500 lux. 'S Nachts worden moderne mensen permanent blootgesteld aan kunstmatige lichtprikkels. Door deze onderlinge relaties wordt de dagelijkse hersynchronisatie van de binnenklok vaak verward. Naast slaap- en eetstoornissen bevorderen hersynchronisatieproblemen een gebrek aan energie en zelfs Depressie. Metabool spanning kan ook een gevolg zijn van hersynchronisatieproblemen. Als secundaire ziekten, suikerziekte mellitus en zwaarlijvigheid krijgen dus de voorkeur. Een bijzonder bekende primaire ziekte die verband houdt met hersynchronisatie is een verstoring van het circadiane slaap-waakritme. Lijders aan deze slaapstoornissen niet in slaap kunnen vallen als slaap gewenst of vereist is. Wanneer waakzaamheid vereist of verwacht is, zijn ze slaperig en kunnen ze hun ogen nauwelijks open houden. Dit fenomeen doet zich het meest voor als onderdeel van het ploegendienstsyndroom of treft frequente reizigers met regelmatig jetlag ervaringen. Twee verschillende soorten slaapstoornis worden onderscheiden. Terwijl de ene wordt gekenmerkt door vertraagde slaapfasen, wordt de andere gekenmerkt door vooraf vertraagde slaapfasen. Omdat blinde mensen het veel moeilijker hebben om opnieuw te synchroniseren in vergelijking met ziende mensen, circadiaans slaapstoornissen hen aanzienlijk beïnvloeden. Indien onbehandeld, kunnen slaapstoornissen op de lange termijn een aantal psychologische en fysieke gevolgen veroorzaken.
