Ultradian Rhythmics - Biology
Aké horúce je príliš horúce na život hlboko pod dnom oceánu?
Antibiotiká z baktérií
Migrácia buniek: novoobjavená funkcia známeho proteínu
Molekulárny kompas na zarovnanie buniek
Čo robí listy na jeseň starnúcimi
Demokracia perličiek
Prostredie spoločnosti Ekembo: Ľudia tiež žili v otvorenej krajine
| Genetika | Poľnohospodárstvo, lesníctvo a chov zvierat
Pšeničná odroda vznikla krížením divých tráv
Aké horúce je príliš horúce na život hlboko pod dnom oceánu?
Ultradiánsky rytmus
Biologický rytmus sa stáva ultradián menej ako 24 hodín. To sa líši od cirkadiánneho rytmu s približnou dĺžkou obdobia jedného dňa a infradiánneho rytmu s dĺžkou obdobia viac ako jedného dňa.
Výskum ultradiánnych rytmov sa počíta ako súčasť chronobiológie. Ultradiánske rytmy sa pozorovali pri fyziologických funkciách, ako sú bunkové procesy, dýchanie, cirkulácia, uvoľňovanie hormónov a fázy spánku. Vyskytujú sa tiež v správaní a najmä v cykloch príjmu potravy.
Ultradiánske rytmy sa vyznačujú veľkou rozmanitosťou nielen z hľadiska dĺžky obdobia (od hodín do milisekúnd), ale aj z hľadiska ich mechanizmu a funkcie.
Príklady pravidelne sa opakujúcich udalostí
Ultradiánske oscilácie možno predpokladať pre všetky biologické systémy a je možné ich detekovať až na bunkovú alebo bakteriálnu úroveň. Typickými príkladmi ultradiánnych procesov v biologickom poli sú pôsobenie srdca, dýchanie a pulzatívne uvoľňovanie hormónov u zvierat a ľudí. Môžu byť tiež zahrnuté pravidelne sa opakujúce pohyby listov v rastlinách a rytmus bunkového delenia u eukaryotov.
Dôležité biochemické oscilácie sa pozorujú aj v (kvasinkových) bunkových extraktoch v synchrónnej forme. Pri glykolýze týchto kvasinkových buniek sa vyskytujú synchrónne ultradiánne rytmy, v tomto prípade hrá kľúčovú úlohu alosterický enzým fosfofruktokináza. Pozoruhodné zhluky podobných bunkových cyklov v populáciách nálevníkov a améb sú založené na stabilných ultradiánnych a teplotne kompenzovaných mechanizmoch.
Ďalším dôležitým príkladom ultradiánnych rytmov je striedanie rôznych spánkových stupňov (napr. Cyklus REM-Non-REM). Jeden cyklus trvá asi 1,5 hodiny. Ďalej možno počas dňa pozorovať rytmickú ultradiánnu zmenu v ľudskej výkonnosti.
Ultradiánovému rytmu zodpovedá aj časový interval medzi jednotlivými príjmami potravy. Pravidelné procesy, ako je prežúvanie a koprofágia, sa pozorujú najmä u bylinožravých vtákov a cicavcov. Ultradiánske rytmy sú obzvlášť výrazné u mnohých hmyzožravcov a hlodavcov.
Výskum v posledných rokoch ukázal, že rytmické biochemické procesy na bunkovej úrovni sú riadiacimi mechanizmami. Samoinhibičná biosyntéza proteínov, ktorá je riadená takzvanými hodinovými génmi, je jedným z molekulárnych „hodinových“ mechanizmov. V niektorých z týchto procesov bolo možné pozorovať aj teplotnú kompenzáciu, čo znamená, že zodpovedajúci rytmický proces už viac alebo menej nezávisí od teploty. Štúdie lézií preukázali, že oblasť suprachiasmatického jadra, kde sa nachádza kontrolná autorita pre cirkadiánne procesy u väčšiny cicavcov (endogénne hodiny človeka), nie je zodpovedná za vznik ultradiánneho rytmu. Zdá sa, že svoju úlohu hrá iná oblasť (kaudálna k suprachiasmatickému jadru - t.j. priestorovo za ňou).