Ольга Маслова

Організм людини перебуває під впливом різних ритмів — і зовнішніх, і внутрішніх. Перші ще називають екзогенними, вони зумовлені астрономічними та географічними умовами: зміною темної та світлої частини доби, сезонними змінами тощо. Водночас усередині організму є ендогенні (внутрішні) ритми, що на рівні клітини забезпечуються роботою молекулярно-генетичних механізмів, а на рівні організму — складними взаємодіями нервової, ендокринної, імунної та багатьох інших систем.

Найважливішими для популярних обговорень є циркадні (добові), ультрадіанні (менше доби) та інфрадіанні (більше доби) ритми. Серед інфрадіанних ритмів найважливішими для людини є цирканнуальні (річні) ритми та менструальний цикл

головним «годинниковим диригентом», центральним регулятором ритму в мозку людини є надперехресне (супрахіазматичне) ядро гіпоталамуса.

Також у мозку є шишкоподібна залоза — епіфіз, що має «виділену лінію» зв’язку з надперехресними ядрами гіпоталамуса. Однією з основних задач епіфіза є синтез мелатоніну — гормону, що відповідає за наше засинання та впливає, крім якості сну, на низку інших важливих аспектів життєдіяльності.

У ссавців будова самого мозку й кісток черепа не дозволяє епіфізу самому стежити за кількістю світла навколо, тому ми маємо складну систему передачі інформації від особливих клітин — фоторецепторів сітківки через гіпоталамус в епіфіз (і ця передача відбувається в кілька нетривіальних етапів).

Отже, у центрального регулятора біологічних ритмів в організмі людини є дві стратегічні задачі. Перша — синхронізувати трильйони годинників у клітинах тіла

Друга задача — порівняти ці внутрішні години з навколишніми умовами.

найяскравішим прикладом невідповідності внутрішнього й зовнішнього ритмів є так званий джетлаг — явище, що спостерігається при перельоті на відстань понад 3 часові пояси

Найчастіше при обговоренні біологічних ритмів згадують такі гени і, відповідно, їхні білкові продукти: Clock (Circadian Locomotor Output Cycles Kaput), Bmal1 (Brain and Muscle ARNT-Like 1), Csnk1 (Casein kinase I isoform epsilon), Cry1,2 (Cryptochromes), Per1,2,3 (period circadian protein homolog), Chrono та деякі інші.

Цікаво, що ці гени працюють за принципом осциляторів