معلومة

تباين في طول الإيقاع اليومي عند البشر في غياب المرجع الزمني

تباين في طول الإيقاع اليومي عند البشر في غياب المرجع الزمني



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

هل هناك أي دراسات توضح مدى طول الإيقاعات اليومية للأشخاص الذين تم استبعادهم من الوقت الفعلي ، (على سبيل المثال ، عدم غروب الشمس / شروق الشمس ، أو عدم وجود ساعات أو أي مرجع آخر للوقت)؟

على سبيل المثال ، ما هي نسبة الأشخاص الذين يميلون إلى الحصول على إيقاع طبيعي لمدة 30 ساعة أو أكثر؟

أسأل لأنني أرغب في معرفة ما إذا كان هذا سببًا محتملًا للأرق ، وما مدى احتمالية حدوث الأرق بسبب هذا ، وما إذا كانت هذه المعرفة قد تؤدي بطريقة ما إلى حلول للأرق


قد تكون هذه هي الدراسة التي تشير إليها في إجابتك ، فقد بلغ متوسط ​​الأشخاص الذين تم اختبارهم دورة يومية مدتها 24 ساعة و 11 دقيقة مع اختلاف بسيط بشكل مدهش في إيقاعاتهم:

لم يكن الاختلاف بين موضوعاتنا ، بمستوى ثقة 95 بالمائة ، أكثر من زائد أو ناقص 16 دقيقة ، وهو نطاق صغير بشكل ملحوظ.

تجدر الإشارة إلى أنهم كانوا جميعًا يتمتعون بصحة جيدة وبالتالي لا يخبرنا الكثير عن الأرق.

تُظهر هذه الدراسة حول الأرق لدى البالغين المصابين باضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه أن إيقاعات الساعة البيولوجية لمن يعانون من الأرق ليست أطول بكثير من التأخير (للأرق الذي يبدأ في النوم على أي حال). قد يكون الشكل 2 مهمًا ، حيث يوضح أن الأشخاص الذين يعانون من الأرق قد تسببوا في تأخير إنتاج الميلاتونين بشكل كبير.


على ما يبدو ، في دراسة واحدة (؟) ، تبين أن الفترة الطبيعية للإنسان هي في الواقع أكبر قليلاً من 24 ساعة.

أنا أعرف هذا فقط من خلال ما قالته Jessa Gamble في حديثها TED:

http://www.ted.com/talks/jessa_gamble_how_to_sleep؟

لقد تناولت الكثير من التفاصيل ، ويبدو أننا لن نحظى بنوم واحد مستمر كل يوم ، مما يجعل الإجابة على جزء السؤال المتعلق بطول مدة النوم أكثر تعقيدًا.

لكن المثير للاهتمام ، أنها تصل إلى جوهر كيف يزعج الإحساس بالإشارة النوم. يقتبس:

أبلغ الأشخاص في هذه الدراسات عن شعورهم بالاستيقاظ أثناء النهار لدرجة أنهم يدركون أنهم يختبرون يقظة حقيقية لأول مرة في حياتهم.

لسوء الحظ ، فهو قليل التفاصيل وقصير ويفتقر إلى أي مراجع!


البشر أقرب إلى الحيوانات

لأكثر من ثلاثة عقود ، أبلغت النصوص الأساسية في علم الأحياء وعلم النفس قراءها أن البشر & # x27 ساعة داخلية تعمل بشكل مختلف عن الحيوانات الأخرى & # x27.

لكن تقريرًا أعده باحثو جامعة هارفارد في عدد اليوم من مجلة Science يشير إلى أن الكتب المدرسية خاطئة. اتضح أن البشر يحافظون على الوقت كما تفعل الحيوانات الأخرى.

& # x27 & # x27 بغض النظر عن الاختلافات الأخرى بيننا ، فإن ساعاتنا متشابهة للغاية وتوقيتنا من الدرجة الأولى ، & # x27 & # x27 الدكتور روبرت واي مور ، رئيس قسم طب الأعصاب في جامعة بيتسبرغ ، يكتب في التعليق المصاحب للمقال.

مثل أي كائن حي آخر ، يقوم البشر بتكييف دورة النوم واليقظة والراحة والنشاط اليومية لديهم ، مع الدورة الشمسية للظلام وضوء النهار على مدار 24 ساعة. ولكن في حين أن العديد من الحيوانات الأخرى ، في غياب الضوء والإشارات البيئية الأخرى ، تحافظ على إيقاع الساعة البيولوجية الجوهري الذي يقارب 24 ساعة في الطول ويختلف قليلاً من فرد إلى آخر ، أشارت الدراسات السابقة إلى أن البشر يتنوعون على نطاق واسع في إيقاعاتهم الجوهرية. يبدو أن بعض الأشخاص لديهم دورة طبيعية قصيرة تصل إلى 13 ساعة والبعض الآخر يحتاج إلى 65 ساعة لدورة النوم والاستيقاظ.

يعتقد العلماء أن متوسط ​​الدورة البشرية كان 25 ساعة ، ويبدو أن طول الدورة & # x27s يتقلص مع تقدم العمر ، وربما يفسر سبب استيقاظ كبار السن مبكرًا ومشاكلهم في النوم طوال الليل.

في الدراسة الجديدة ، مع ذلك ، قام الدكتور تشارلز تشيزلر وزملاؤه في مستشفى بريغهام والنساء التابع لجامعة هارفارد في بوسطن بتقويض النتائج السابقة ، مما يدل على أن متوسط ​​الدورة الذاتية للإنسان في الواقع يبلغ 24.18 ساعة - حوالي 24 ساعة و 11 دقيقة. - ويختلف قليلاً من شخص لآخر. وجد فريق الدكتور Czeisler & # x27s أن طول الدورة اليومية يبدو أيضًا أنه لم يتغير مع تقدم العمر.

يقول باحثو النوم إن النتائج لها آثار على فهم فسيولوجيا النوم الأساسية ، وكذلك لعلاج العديد من اضطرابات النوم ، بما في ذلك المشاكل الناجمة عن اضطراب الرحلات الجوية الطويلة والعمل بنظام المناوبات وصعوبات النوم لدى كبار السن.

قال الدكتور سيزلر إن الدراسات السابقة توصلت إلى قياسات غير دقيقة لإيقاعات الساعة البيولوجية الجوهرية لأن الباحثين لم يدركوا أن أضواء الغرفة العادية وعوامل أخرى ، مثل مستوى النشاط ، يمكن أن يكون لها تأثير على ساعة الجسم ، مما يؤدي إلى تغييرها مبكرًا أو لاحقًا. .

تغلب الدكتور سيزلر ، أستاذ الطب في كلية الطب بجامعة هارفارد ، وزملاؤه على هذه المشكلات من خلال التحول إلى منهجية ابتكرها قبل ستة عقود باحث بجامعة شيكاغو ، الدكتور ناثانيال كليتمان ، الذي أجرى تجربة على إيقاعات الساعة البيولوجية في كهف ماموث. في جنوب غرب كنتاكي. وضع الدكتور كليتمان رعاياه من البشر ، الذين عاشوا لمدة شهر في الكهف ، على جدول زمني للنوم والاستيقاظ مدته 28 ساعة ، ويتغير موعد نومهم بعد أربع ساعات كل يوم. ثم قارن التقلبات في المواد & # x27 درجات حرارة الجسم الأساسية مع القراءات المأخوذة عندما كان نفس الأشخاص يعيشون في مختبر جامعي وفقًا لجدول زمني عادي مدته 24 ساعة.

في تلك الدراسة عام 1938 ، وجد الدكتور كليتمان أنه في الكهف ، يوجد موضوع واحد & # x27s إيقاع درجة حرارة الجسم & # x27 & # x27 متزامن ، & # x27 & # x27 يمر خلال سبع دورات كاملة في الأسبوع ، على الرغم من ذلك ، في جدول 28 ساعة ، انقضت ستة & # x27 & # x27days & # x27 & # x27 فقط من النوم والاستيقاظ. لكن في السنوات التي تلت ذلك ، تم نسيان دراسة كليتمان.

تبنى الدكتور كزيسلر وزملاؤه إستراتيجية & # x27 & # x27forced desynchrony & # x27 & # x27 لمواضيعهم الـ 24 (11 شابًا و 13 رجلاً وامرأة في 60 & # x27s و 70 & # x27s) ، الذين عاشوا في المختبر لمدة ثلاثة ونصف إلى أربعة أسابيع بجدول زمني مدته 28 ساعة ، وتوقيت النوم والنشاط والاستحمام والوجبات تتغير بعد أربع ساعات كل يوم. تم الحفاظ على مستويات الضوء منخفضة ، وتم تدريب طاقم المختبر على عدم إعطاء أي تلميح عن الوقت.

في ظل هذه الظروف ، تتأرجح الساعات الداخلية للموضوعات & # x27 ، غير القادرة على المزامنة مع الإشارات الخارجية ، بحرية ، مما يوفر للباحثين مؤشرًا أكثر دقة حول المدة التي قد تستغرقها الدورات الجوهرية. كان لدى جميع الأشخاص دورات تقترب من 24 ساعة - كانت أقصرها 23 ساعة و 53 دقيقة ، وأطولها 24 ساعة و 28 دقيقة - ولم تختلف الإيقاعات بشكل كبير بين الأشخاص الأصغر سنًا والأكبر سنًا.

قرر العلماء الذين يدرسون الدماغ أن الجسم والساعة اليومية تقع في النواة فوق التصالبية ، أو SCN ، وهي بنية صغيرة في منطقة ما تحت المهاد. تستقبل الساعة مدخلات من شبكية العين ، وكذلك من هياكل دماغية أخرى. من خلال سلسلة معقدة من العمليات الجزيئية ، يعمل كجهاز تنظيم ضربات القلب لمجموعة متنوعة من الوظائف الدورية ، بما في ذلك دورات النوم والاستيقاظ ، ودرجة حرارة الجسم وإفراز الهرمونات مثل الميلاتونين.

تشير الدراسة الجديدة إلى أنه كما هو الحال في الحيوانات الأخرى ، قد يكون لدى بعض البشر اختلافات جينية تجعل دوراتهم الذاتية أطول أو أقصر وربما تجعل بعض الناس عرضة لاضطرابات النوم.

وقال الدكتور أندرو مونجان ، رئيس قسم علم الأعصاب في المعهد الوطني للشيخوخة ، والذي قدم التمويل لدراسة هارفارد ، إن النتائج لها آثار عملية على علاج صعوبات النوم لدى كبار السن.

& # x27 & # x27Czeisler & # x27s تقول الورقة أنه لا توجد مشكلة في الساعة - إنها تعمل بشكل جيد ، & # x27 & # x27 قال الدكتور منجان. بدلاً من ذلك ، يجب على الباحثين النظر إلى التأثيرات الأخرى ، مثل التعرض لضوء الغرفة ، أو ربما زيادة حساسية كبار السن لإشارات التنبيه الداخلية من ساعة الجسم.

بالنسبة لعمال الورديات والمسافرين عبر القارات ، تدعم النتائج الجديدة استخدام الضوء الساطع للمساعدة في دفع دورات النوم والاستيقاظ مبكرًا أو متأخرًا ، اعتمادًا على وقت حدوث التعرض. وبالنسبة للشخص العامل العادي ، تزيل الدراسة عذرًا مناسبًا يؤدي إلى الحرمان من النوم: أن النوم لاحقًا في عطلات نهاية الأسبوع ، ببساطة لأن المرء لا يشعر بالرغبة في النوم ، ليس أكثر من عودة إلى الساعة & # x27s الطبيعي على نفس المنوال. في الواقع ، قال الدكتور سيزلر ، الناس يغيرون ساعاتهم عن غير قصد من خلال ترك أضواء الغرفة مضاءة حتى وقت متأخر من الليل.

قال إن نتائج الدراسة & # x27s تعني & # x27 & # x27 & # x27 لا يتم جرها من قبل علم وظائف الأعضاء لدينا للذهاب إلى الفراش لاحقًا ، ونحن & # x27re نجر أنفسنا من خلال التعرض للضوء الذي اخترناه ذاتيًا. & # x27 & # x27


نظرة عامة على أنماط نوم المراهقين في البشر

أظهر استطلاع حديث أجرته مؤسسة النوم الوطنية أن أكثر من 45٪ من المراهقين في الولايات المتحدة لا يحصلون على قسط كافٍ من النوم [1]. يعود سبب الحرمان المزمن من النوم إلى ميل المراهقين إلى السهر. يحافظ المراهقون على أوقات نوم متأخرة عن المراهقين الأصغر سنًا ، حتى عندما تكون أوقات الاستيقاظ مقيدة بسبب المدرسة أو العمل [2،3،4،5،6]. يُعزى هذا التوقيت المتأخر للنوم بشكل شائع إلى العديد من التأثيرات الخارجية ، بدءًا من العمل المسائي إلى الفرص الاجتماعية [7]. ومع ذلك ، تشير الأدلة الحالية إلى أن العوامل الاجتماعية لا يمكن أن تفسر بشكل كامل تأخر بداية النوم لدى المراهقين النموذجي للنمط الزمني المسائي.

يشير التوقيت التنموي لانتقال المراهق إلى النمط الزمني المسائي إلى الأسس الفسيولوجية. تبدأ الفتيات في إظهار تأخير في توقيت النوم قبل الأولاد بسنة واحدة ، بالتوازي مع بداية البلوغ الأصغر. يحدث التأخير الأقصى أيضًا في وقت مبكر عند الفتيات (19.5 سنة مقابل 20.9 سنة) ، ويتم التمييز بين حجم التأخير في الذروة من الناحية الجنسية [5]. في الثقافات الأخرى ، لوحظ توقيت نمو مماثل ، على الرغم من أن تأخير الذروة قد يحدث في وقت مبكر من 15 & # x0201316 سنة من العمر [1،2،3،4،5،6]. الأهم من ذلك ، لوحظ حدوث تأخير في توقيت النوم خلال العقد الثاني من العمر في أكثر من 16 دولة في 6 قارات ، في ثقافات تتراوح من ما قبل الصناعة إلى الحديثة (كما تمت مراجعته في [8]). على الرغم من أن معظم الدراسات كانت مقطعية ، إلا أن المقاييس الطولية بأثر رجعي تؤكد أن توقيت النوم يتأخر خلال فترة المراهقة [5].

يستمر المراهقون في إظهار تأخر طور الساعة البيولوجية (أو الساعة الداخلية) كما هو مبين في إيقاعات الغدد الصماء اليومية حتى بعد عدة أسابيع من الجداول المنظمة التي تسمح بنوم كافٍ. يتم الحفاظ على هذا التأخير في ظل ظروف معملية خاضعة للرقابة حيث توجد إمكانية محدودة للتأثير الاجتماعي [7 ، 9]. علاوة على ذلك ، تظهر كل من الدراسات المنزلية والمخبرية للمراهقين أن المرحلة اليومية المتأخرة ترتبط بتطور الجنس الثانوي [7 ، 10 ، 11]. هذا الارتباط ينطبق على التصنيفات الشخصية للنمط الزمني والبلوغ حتى عندما يكون مستوى الصف الدراسي ثابتًا [11]. إذا افترضنا أن المراهقين الذين يحضرون نفس الصف في المدرسة يتعرضون لبيئة اجتماعية مماثلة ، فإن هذا الدليل يشير إلى أن عنصرًا بيولوجيًا يؤدي إلى تغييرات المراهقين في أنماط النوم.


نتائج

تقسيم العمل وإيقاعات الساعة البيولوجية في مستعمرات البحث عن الطعام في الحقل

كان هناك تقسيم واضح للعمل بينهما تيريستريس عمال. تخصص بعض العاملين في الأنشطة التمريضية ، بينما تخصص البعض الآخر في أنشطة البحث عن العلف. في كل من المستعمرات الثلاث ، لاحظنا أن نحلًا كان يعتني بالحضنة ولكنه لم يتغذى أثناء جلسات المراقبة. على النقيض من ذلك ، فإن جميع النحل الذي قام بأنشطة البحث عن الطعام كان يؤدي أيضًا أنشطة تمريض. كان تقسيم العمل مرتبطًا ارتباطًا وثيقًا بحجم الجسم. كان من المرجح أن يقوم النحل الكبير بأنشطة البحث عن الطعام (جلسات تحليل الانحدار الخطي A و B في الطوائف 2 و 3 ، ص 2 =0.25–0.51, ن=20–50, ص& lt0.001 الشكل 1 أ). كان النحل الذي تم تصنيفه كممرضات أصغر من أولئك المصنفين على أنهم علفون أو وسيطون (انظر المواد وطرق التصنيف أحادي الاتجاه ANOVA ، ص& lt0.001 ، متبوعًا بمقارنة Bonferroni المتعددة ، ص& lt0.05 ، في كلتا الجلستين في المستعمرات 2 و 3). في عينة مكونة من 64 عاملاً وجدنا أن 92٪ من النحل الذي تم تصنيفهم كممرضات في الجلسة A تم تصنيفهم أيضًا كممرضات في الجلسة B (الشكل 1 ب). على النقيض من ذلك ، فإن نصف النحل المصنف على أنه علف في الجلسة (أ) يلائم هذا التصنيف في الجلسة (ب) والبقية تم تصنيفها على أنها وسيطة. شكلت الوسطاء المجموعة الأكثر مرونة ، مع 25٪ فقط من هؤلاء المصنفين على أنهم وسيطون في الجلسة أ يلائمون هذا التعريف في الجلسة ب ، حيث تم تصنيف 50٪ على أنهم باحثون عن الطعام و 25٪ كممرضات (الشكل 1 ب). كان الوسطاء أصغر سناً من كل من الباحثين عن الطعام والممرضات (اتجاه واحد ANOVA ، ص& lt0.001 بونفيروني ، ص& lt0.005 لكلا الجلستين في جميع المستعمرات الثلاث ، باستثناء الجلسة B في المستعمرة 2). في المستعمرة 3 ، حيث استخدمنا نظام تسجيل فيديو آلي قائم على كشف الحركة ، وجدنا أن النحل الكبير أجرى أول حبوب لقاح له في وقت أبكر من الأفراد الصغار (الشكل 1 ج). كشف هذا التحليل أن بعض النحل قام برحلات بحث عن علف ناجحة في وقت مبكر من عمر يومين (الشكل 1 ج).

ارتبط تقسيم العمل مع الاختلاف في الإيقاعات النهارية. كانت نسبة النحل مع إيقاعات النشاط في النطاق 19-29 ساعة أعلى بشكل ملحوظ بالنسبة للعلف مقارنة بالممرضات في الجلسة ب في جميع المستعمرات الثلاث (اختبار فيشر الدقيق ص& lt0.05 ، ثنائي الذيل ، الشكل 2A-C) ، وفي الجلسة A (حيث احتوت الطوائف على عدد أقل من النحل) في المستعمرة 2 (ص& lt0.001). تم الحصول على اتجاه مماثل في المستعمرات 1 و 3 (ص=0.58, ص= 0.095 ، على التوالي) ، وكانت النسبة أعلى بكثير في التحليل المجمع لجميع المستعمرات الثلاث (فيشر مجتمعة ص-القيم، ص& lt0.005). بدأت الزيادة في النشاط الكلي في الخلية عادةً قبل ساعة واحدة تقريبًا من شروق الشمس ، بما يتفق مع فرضية أن الساعة الذاتية تؤثر على إيقاعات النشاط اليومي. لتحديد ما إذا كان النحل يطور إيقاعات يومية مع تقدم العمر ، قمنا بمقارنة نسبة النحل الإيقاعي في الجلستين A و B في مجموعة من النحل تمت ملاحظتها في كلتا الجلستين (تم تضمين النحل و 3 أيام من العمر في اليوم الأول من الجلسة A). لم نعثر على أي تغييرات للممرضات (اختبار فيشر الدقيق ، ص& gt0.37 ، ثنائي الذيل في جميع المستعمرات الثلاث ، البيانات غير معروضة) ولكن في المجموعة التي تضمنت جميع النحل المصنف على أنه علف ووسطاء في الجلسة A (كلاهما كان عادةً كبيرًا ، انظر أعلاه) ، كانت هناك زيادة في نسبة النحل مع إيقاع الساعة البيولوجية في الجلسة B (الشكل 2D ، ن=13, ص& lt0.05). ارتبط حجم العامل بشكل إيجابي مع القوة في كلتا دورتي المستعمرات 2 و 3 (حيث قمنا بقياس حجم العامل ، الشكل 2E ، تحليل الانحدار الخطي ، ص 2 =0.22–0.34, ص& lt0.05).


شكر وتقدير

يقر المؤلفون بالدعم المقدم من الابتكار ومبادرة أبحاث القلب والأوعية الدموية الهولندية (CVON): مؤسسة القلب الهولندية ، والاتحاد الهولندي للمراكز الطبية الجامعية ، والمنظمة الهولندية للبحوث الصحية والتنمية والأكاديمية الملكية الهولندية للعلوم. تتلقى S.C. الدعم من منحة Jacob Jongbloed Talent Society (صحة الدورة الدموية ، المركز الطبي الجامعي في أوتريخت). جي بي جي. يتلقى الدعم من Horizon2020 ERC-2016-COG EVICARE (725229).

معلومات المراجع

مراجعات الطبيعة لأمراض القلب أشكر G. Cornelissen و R. Manfredini و K. Otsuka على مساهمتهم في مراجعة النظراء لهذا العمل.


قضايا صحة الإنسان

الآثار الطبية للإيقاعات اليومية هائلة ويمكن تصنيفها على نطاق واسع في المجموعات الثلاث التالية (بناءً على المرجع 114).

الآثار التي تفرضها الظروف الخارجية على الأفراد الأصحاء.

يمكن تقسيم هذه المجموعة أيضًا إلى أعراض تنشأ عن التغيرات الحادة في إشارات الوقت الخارجية ، مثل رحلة الإرسال (jet lag) ، وتلك التي تنتج عن التغيرات المستمرة في دورات الضوء والظلام ، والتي تنشأ بشكل ملحوظ من العمل بنظام النوبات. سمحت التطورات التكنولوجية ، من اختراع المصباح الكهربائي إلى الزيادات الهائلة في سرعة السفر الجوي إلى أنظمة الاتصالات العالمية المتكاملة للغاية ، للأفراد والمجتمعات بالتخلص من القيود الزمنية التي تفرضها البيئة الطبيعية. ومع ذلك ، فإن هذا "الميزان" له ثمن ، لأن علم وظائف الأعضاء البشري لم يخضع لتغيرات مماثلة ولا يزال مترابطًا بشدة مع أجهزة تنظيم ضربات القلب الداخلية التي نحملها جميعًا. إن أداء المهام في أوقات اليوم التي تكون فيها القدرات الحركية دون المستوى الأمثل يرتبط بالعديد من العواقب الوخيمة. على سبيل المثال ، الممرضات في جدول عمل نوبات متكررة أكثر عرضة بمقدار ضعفين إلى ثلاثة أضعاف لتشخيص المرضى ومعالجتهم بشكل خاطئ أكثر من نظرائهم أثناء النهار (53). تشمل الأمثلة الأكثر تطرفاً للحوادث المتعلقة بالآثار السيئة لجداول العمل "غير الطبيعية" محطة تشيرنوبيل النووية في عام 1986 ، والانفجار الكيميائي لمصنع يونيون كاربايد في بوبال ، الهند ، في عام 1984 ، وتأريض ناقلة النفط إكسون. فالديز في عام 1989 (92).

من المحتمل أن تحدث تأثيرات رحلة ترانسيريديان وأعمال التحول على نظام التوقيت اليومي للإنسان على مستويين. لسنوات عديدة كان يعتقد أن منظم ضربات القلب الأساسي في الثدييات يقع في النواة فوق التصالبية (SCN) في الدماغ (راجع المرجع 191). على الرغم من أن هذه الفكرة لا تزال سليمة نسبيًا ، إلا أن الدراسات الحديثة أظهرت أنها مماثلة لـ ذبابة الفاكهة (49 ، 50 ، 60 ، 130) ، أجهزة تنظيم ضربات القلب اليومية المستقلة موجودة في العديد من الأنسجة في الفقاريات مثل الزرد (193 ، 194) والثدييات (7 ، 180). الصورة الناشئة هي أنه في الثدييات السليمة ، يتم نقل الكثير من المدخلات الضوئية لنظام التوقيت اليومي عبر السبيل الشبكي الوهمي (RHT) إلى SCN (تمت مراجعته في المراجع 44 و 104) ، والتي بدورها تنقل الوقت من اليوم معلومات للساعات الطرفية التي لها سمات تنظيمية خاصة بالأنسجة (على سبيل المثال ، 157 ، 212). لا يحدث عدم التزامن بين البيئة الخارجية ومولد إيقاع SCN فحسب ، بل يؤثر أيضًا على محاذاة الطور بين الساعات الطرفية المختلفة (201). من المحتمل أن تساهم المعدلات المختلفة لإعادة المزامنة بين الساعات الخلوية في SCN وتلك الموجودة في الأنسجة المختلفة في الخلل الوظيفي المرتبط بإرهاق السفر والتغيرات المفاجئة الأخرى في دورات الضوء والظلام (201).

تم استخدام الميلاتونين ، وهو هرمون يتم إنتاجه بشكل طبيعي يخضع لتنظيم الساعة البيولوجية ، للتخفيف من الاضطرابات المرتبطة بإرهاق السفر والعمل بنظام التحول (تمت مراجعته في المرجع 13). تشير العديد من الأدلة إلى أن إعطاء الميلاتونين يمكن أن يثير تحولات في الطور (على سبيل المثال ، 99) ، على الرغم من أن الأدوار الأخرى لهذا "الدواء الرائع" ، مثل الآثار المفيدة على طول العمر ، ومكافحة السرطان ، وتزايد الاستجابات المناعية لا تزال مثيرة للجدل (138). نهج آخر ناجح لعلاج اضطراب الرحلات الجوية الطويلة والعمل بنظام الورديات هو استخدام العلاج بالضوء (11 ، 32 ، 33). يستند الأساس المنطقي لهذا العلاج غير الغازي إلى عمل سابق في الكائنات الحية النموذجية يوضح أنه اعتمادًا على وقت إعطاء نبضة قصيرة من الضوء أثناء الليل ، يمكن أن يثير إما تأخيرًا أو تقدمًا في مرحلة الساعة. من الناحية المثالية ، من خلال توقيت العلاج بالضوء بشكل صحيح ، يمكن تسريع معدل إعادة المزامنة مع التوقيت المحلي.

تشير التقديرات إلى أن أكثر من 20٪ من القوة العاملة في الولايات المتحدة تخضع لجداول العمل المتغيرة (201). وهذا يشمل مجموعة متنوعة من المهن حيث يمكن أن يكون للقدرات الحركية غير المثلى عواقب وخيمة على العديد من الأشخاص ، مثل العاملين في المجال الطبي والطيارين (16) ومراقبي الحركة الجوية ومسؤولي الأنظمة الآخرين (26 ، 106) ، وأفراد الأمن والعسكريين (52) ، وسائقو الشاحنات التجارية (57). يجب إيلاء المزيد من الاهتمام للعواقب الفسيولوجية والسلوكية والاجتماعية والاقتصادية للحفاظ على المجتمعات النشطة على مدار الساعة. في الواقع ، ظهر عدد متزايد من الكيانات الخاصة والعامة التي تستخدم مبادئ الساعة البيولوجية للتوصية بطرق تقليل الشعور بالضيق المرتبط بالتغييرات المفاجئة في الجداول الزمنية المظلمة.

القضايا المتعلقة بالتشخيص والعلاج.

تتغير العديد من المتغيرات الفسيولوجية والسلوكية بطريقة إيقاعية على مدار اليوم. ليس واضحًا ما إذا كان الافتقار إلى المحاسبة للتغيرات اليومية في المتغيرات ذات الصلة طبيًا له تأثير سلبي كبير على التشخيص وخطط العلاج. إن أخذ العينات في أوقات مختلفة من اليوم ومعرفة الإيقاع الطبيعي للمتغير المعني من شأنه أن يتيح للأطباء سردًا أكثر دقة لحالة المريض. ومع ذلك ، بالإضافة إلى المشكلة الكامنة في الجدوى في أخذ العينات على مدار الساعة ، فإن العوامل الأخرى مثل التعرض لظروف الإضاءة "غير الطبيعية" أو المرضى الذين يعانون من خلل في نظام التوقيت اليومي قد تؤدي إلى تغيير الإيقاعات ، مما يجعل المتغير غير موثوق به. كمؤشر تشخيصي.

لسنوات عديدة كان من المعروف أن فعالية بعض الأدوية تعتمد على وقت التسليم. توجد بعض الأمثلة المدروسة جيدًا في علاج السرطان (راجع المرجع 97). من الممكن زيادة القدرة العلاجية وتقليل الآثار الجانبية السامة عن طريق تحسين الجداول الزمنية لإدارة الأدوية. تؤثر العديد من الأدوية المستخدمة في العلاج الكيميائي على وظيفة الخلايا الطبيعية والخبيثة وتكرارها. من خلال استهداف الأوقات التي تقل فيها احتمالية خضوع الخلايا الطبيعية لتخليق الحمض النووي ، يمكن تحمل مستويات أعلى من أدوية العلاج الكيميائي ، مما يزيد من فعالية العلاج (84 ، 160). بشكل عام ، ليس من المستغرب أن يكون هناك تباين يومي في فعالية بعض الأدوية أو العوامل. تختلف معدلات الامتصاص ، والتمثيل الغذائي ، والحساسية المستهدفة ، والإفراز على مدار اليوم ، مما يساهم في الاختلافات الزمنية في اليوم في التأثيرات المفيدة والسامة للأدوية.

الاضطرابات أو الحالات المرضية التي يبدو أنها مرتبطة سببيًا بخلل في نظام التوقيت اليومي.

ترتبط الأعطال في نظام التوقيت اليومي بالعديد من الاضطرابات مثل اضطرابات النوم المزمنة والاكتئاب الهوسي والاضطرابات العاطفية الموسمية (SAD ، أو الاكتئاب الشتوي) (تمت مراجعته في المرجع 23). هذا مجال بحث نشط للغاية. ليس من الواضح مدى ارتباط الاضطرابات اليومية بشكل سببي بظهور الاضطراب أو الأحداث الثانوية للحالة المريضة. ومع ذلك ، يمكن التخفيف من العديد من الأعراض المرتبطة ببعض مشاكل النوم المزمنة والاضطرابات العاطفية عن طريق التغييرات في الجداول الزمنية الفاتحة والظلام (على سبيل المثال ، 176). مع التطورات الحديثة في علم الوراثة الجزيئي ، سيكون من الممكن تحديد ما إذا كانت تعدد الأشكال في جينات الساعة مرتبطة سببيًا بالاضطرابات التي تظهر مكونًا قويًا للساعة البيولوجية. يبقى أن نرى ما إذا كان هذا الخط من التحقيق سيشرح أيضًا أساس "بومة الليل" و "الطيور المبكرة" (78). المظاهرة الأخيرة التي استقرت فيها D. melanogaster له ارتباطات فسيولوجية وسلوكية مع النوم في الثدييات ، يجب أن يوفر رؤى مثيرة للاهتمام لفهم دور العوامل اليومية في تنظيم النوم وركائزه (66 ، 155).


الملخص

خلفية- يُظهر ظهور السكتة الدماغية نمطًا من الاختلاف النهاري ، مع ذروة في ساعات الصباح. تم اقتراح التغيرات الإيقاعية في ضغط الدم والهرمونات والمعايير الأخرى كآليات أساسية ، ولكن العوامل الخارجية مثل زيادة النشاط البدني بعد الاستيقاظ قد تكون ذات صلة أيضًا. لتوصيف تأثير تغييرات الساعة الخارجية على التباين الإيقاعي في بداية السكتة الدماغية ، تم تسجيل هذه المعلمة في المرضى خلال فترات الانتقال داخل وخارج التوقيت الصيفي (DST).

الطرق والنتائج - استندت الدراسة الحالية إلى سجل السكتة الدماغية المرتقب في ألمانيا والذي يحتوي على نقاط زمنية لبداية السكتة الدماغية من 44251 مريضًا تم قبولهم بين عامي 2000 و 2005. لتحقيق جدول زمني موحد ، تم إرجاع النقاط الزمنية لظهور السكتة الدماغية من التوقيت الصيفي لأوروبا الوسطى (CEST). ) إلى توقيت وسط أوروبا (CET) للمرضى الذين يتم إدخالهم خلال فترات التوقيت الصيفي. مقارنة بالأسبوع الأخير قبل تغيير الساعة ، أدى الانتقال إلى التوقيت الصيفي أو منه إلى تحول فوري في النقاط الزمنية لبدء السكتة الدماغية خلال الأسبوع الأول بعد تغيير الساعة بالإشارة إلى الجدول الزمني الموحد (الانتقال من توقيت وسط أوروبا إلى توقيت وسط أوروبا الصيفي 60 دقيقة للجدول الزمني النقاط الزمنية في كل من النسب المئوية 25 و 50 من النمط النهاري ، ص& lt0.001 الانتقال من CEST إلى CET + 60 دقيقة للنقاط الزمنية في كل من النسب المئوية 25 و 50 ، ص& lt0.001 مرضى مجمعة على أساس أسبوعي). كان هناك تحول كبير بالفعل في اليوم الأول والثاني بعد التحولات (أي الاثنين والثلاثاء).

الاستنتاجات - يقترن الانتقال إلى التوقيت الصيفي أو منه بتحول فوري في النمط الزمني لبداية السكتة الدماغية. يقوي هذا الفكرة القائلة بأن العوامل الخارجية المرتبطة بالاستيقاظ هي محددات مهمة لنمط الاختلاف النهاري لظهور السكتة الدماغية ، لأنه من غير المحتمل أن يكون احتباس الساعة البيولوجية البشرية في غضون ساعات.

يُظهر ظهور السكتة الدماغية نمطًا مميزًا للتغير النهاري (ليلًا / نهارًا) ، مع حدوث ذروتها خلال ساعات الصباح. 1-3 ركز عدد كبير من المنشورات على تحديد الآليات الفيزيولوجية المرضية الكامنة وأبلغت عن وجود اختلافات إيقاعية في ضغط الدم ، ونغمة الأوعية الدموية ، ووظيفة الصفائح الدموية ، ولزوجة الدم ، وانحلال الفيبرين ، ونشاط الأوعية الدموية الدماغي ، وتركيزات الهرمونات وعوامل التخثر. أهمية في هذا السياق. 3-13 علاوة على ذلك ، فإن الاختلافات التي تعتمد على الوقت في اليوم في قابلية تأثر الخلايا العصبية للإقفار الدماغي قد توفر أيضًا تفسيرًا للاختلافات الزمنية في بداية السكتة الدماغية. 14،15 معظم هذه الإيقاعات تحكمها الساعة اليومية ، والتي تولد إيقاعًا داخليًا عبر جينات الساعة التي تتفاعل في حلقات التغذية الراجعة النسخية / الانتقالية. 16-21 قد يعكس الاختلاف الإيقاعي في بداية السكتة الدماغية تأثير الساعة اليومية. بالإضافة إلى ذلك ، تمت مناقشة العوامل الخارجية مثل زيادة النشاط البدني بعد الاستيقاظ جنبًا إلى جنب مع اكتساب وضع الجسم المستقيم كعوامل تؤثر على توقيت بداية السكتة الدماغية. 3،22 ومع ذلك ، فقد أثار بعض المؤلفين مخاوف بشأن الطبيعة الإيقاعية لبداية السكتة الدماغية ، مشيرين إلى احتمال أن تكون ذروة الصباح الملحوظة في بداية السكتة الدماغية على الأقل جزئيًا ظاهرة ثانوية تعكس النقطة الزمنية (أي ساعات الصباح) حيث يتم تشخيص السكتات الدماغية الليلية التي لم يتم اكتشافها بعد. 23

المنظور السريري ص 290

يتم استخدام التوقيت الصيفي (DST) في العديد من البلدان البعيدة عن المنطقة الاستوائية للحصول على ضوء النهار في المساء من خلال اصطلاح الساعات المتقدمة. 24 عادةً ما تتقدم الساعات لمدة ساعة واحدة بالقرب من بداية الربيع ويتم تعديلها للخلف في الخريف. يشكل الانتقال إلى التوقيت الصيفي أو العودة منه تدخلاً مفاجئًا وتعسفيًا مع نمط الوقت الطبيعي الذي يكون فيه الظهر متزامنًا تقريبًا مع وقت الذروة المحلي للشمس. أجريت الدراسة الحالية لتوصيف تأثيرات تغير الساعة الخارجية على النمط الإيقاعي لبداية السكتة الدماغية وللتعرف على العوامل والآليات التي تعتبر أكثر محدداتها صلة.

أساليب

سجل السكتة الدماغية

استندت الدراسة الحالية إلى سجل السكتة الدماغية المرتقب الكبير الذي قدمه Arbeitsgruppe Schlaganfall Hessen (مجموعة دراسة السكتة الدماغية في هيس لمزيد من التفاصيل ، انظر www.gqhnet.de). 25 هذا السجل المعياري المحوسب هو إجراء لضمان الجودة على مستوى الدولة يعتمد على قانون الولاية الذي يفترض أن يتم توثيق جميع مرضى السكتة الدماغية في المستشفى دون الكشف عن هويتهم. لم تكن الموافقة المستنيرة مطلوبة قبل التسجيل في التسجيل. في الوقت الحاضر ، يشارك أكثر من 100 مستشفى في تسجيل المرضى الذين لديهم تشخيص نهائي للنوبة الإقفارية العابرة (التصنيف الدولي للأمراض ، رمز المراجعة العاشر G45) ، السكتة الدماغية (التصنيف الدولي للأمراض ، رمز المراجعة العاشر I63) ، أو النزف داخل المخ (دولي) تصنيف الأمراض ، كود المراجعة العاشرة I61). يتم تسجيل جميع المعلمات ذات الصلة بالتحليل الحالي ، بما في ذلك تاريخ القبول ووقت القبول ووقت ظهور الأعراض (إذا كان معروفًا) والجنس والعمر وشدة الأعراض السريرية عند دخول المستشفى (تم تقييمها باستخدام مقياس رانكين المعدل) ، بأثر رجعي. بالنسبة للتحليل الحالي ، قمنا بفحص مجموعات البيانات من المرضى الذين تم إدخالهم إلى المستشفى بين 1 يناير 2000 و 31 ديسمبر 2005 (العدد = 85868). تم الإبلاغ عن وقت دخول المستشفى في n = 69477 مجموعة بيانات ، واستخدمت هذه المعلومات لإدراجها في الدراسة الحالية. بالإضافة إلى وقت دخول المستشفى ، ذكرت مجموعة المعطيات n = 44 251 أيضًا وقت ظهور أعراض السكتة الدماغية.

التوقيت الصيفي

في الاتحاد الأوروبي ، تم نقل توقيت وسط أوروبا (CET ، التوقيت العالمي المنسق بالإضافة إلى ساعة واحدة) إلى التوقيت الصيفي لأوروبا الوسطى (CEST) للفترات DST التالية: من 26 مارس إلى 29 أكتوبر 2000 من 25 مارس إلى 28 أكتوبر 2001 31 مارس إلى 27 أكتوبر 2002 من 30 مارس إلى 26 أكتوبر 2003 من 28 مارس إلى 31 أكتوبر 2004 ومن 27 مارس إلى 30 أكتوبر 2005. لكل فترة ، بدأ التوقيت الصيفي بعد تقدم الساعة من الساعة 2:00 صباحًا بتوقيت وسط أوروبا حتى الساعة 3:00 صباحًا CEST في يوم مؤشر الربيع وانتهت بعد ضبط الساعة من الساعة 3:00 صباحًا CEST إلى 2:00 صباحًا بتوقيت وسط أوروبا في يوم مؤشر الخريف.

تحليل احصائي

للحصول على جدول زمني موحد لـ CET ، تم إرجاع النقاط الزمنية لظهور الأعراض والقبول في المستشفى من CEST إلى قيم CET للمرضى المقبولين خلال فترات DST. في الخطوة الأولى ، هدفنا إلى تقييم مدى استقرار نمط التباين النهاري بمرور الوقت وكيف يتأثر هذا النمط بتغيير الساعة الخارجية. للقيام بذلك ، قمنا بتجميع المرضى وفقًا لتواريخ قبولهم على أساس أسبوعي على مدار فترة 5 أسابيع انتهت إما قبل يوم واحد من تغيير الساعة أو بدأت بعد يوم واحد من تغيير الساعة. تم استبعاد العطلات الرسمية المقررة في أيام الأسبوع (على سبيل المثال ، الجمعة العظيمة ، عيد الفصح). تم حساب النقاط الزمنية لكل من ظهور الأعراض ودخول المستشفى بالدقائق بعد منتصف الليل. لأغراض وصفية ، تم تحديد النقاط الزمنية التي تعكس النسب المئوية 25 و 50 من النمط النهاري ذي الصلة. مان ويتني يو تم استخدام الاختبار واختبار Kruskal-Wallis للمقارنة الإحصائية للأنماط اليومية الكلية.

في الخطوة الثانية ، ركزنا على توصيف نمط التباين النهاري خلال الأسبوع الأول بعد تغيير الساعة الخارجية لتحديد أي تعديل تدريجي أو تدريجي. للقيام بذلك ، قمنا بتجميع جميع المرضى المقبولين في اليوم الأول والثاني (أي الاثنين والثلاثاء) أو في اليوم الرابع والخامس (أي الخميس والجمعة) بعد تغيير الساعة ومقارنة النقاط الزمنية لبدء الأعراض و دخول المستشفى مع المرضى المقبولين يوم الاثنين / الثلاثاء أو الخميس / الجمعة خلال الأسابيع الخمسة الماضية قبل تغيير الساعة.

يتمتع المؤلفون بحق الوصول الكامل إلى البيانات ويتحملون المسؤولية الكاملة عن سلامتها. قرأ جميع المؤلفين المخطوطة ووافقوا عليها كما هو مكتوب.

نتائج

كان متوسط ​​عمر المرضى 72 ± 13 سنة ، و 50.2٪ من الإناث. تم توثيق خمسة وعشرين بالمائة من المرضى على أنهم مصابون بنوبة إقفارية عابرة ، و 64 بالمائة يعانون من سكتة إقفارية ، و 8 بالمائة يعانون من نزيف داخل المخ ، بينما لا يمكن تصنيف 4 بالمائة. كشف 45٪ عن عجز عصبي طفيف إلى متوسط ​​عند دخول المستشفى (مقياس رانكين المعدل من 0 إلى 2) ، و 54٪ لديهم عجز متوسط ​​إلى شديد (مقياس رانكين المعدل من 3 إلى 5 1٪ غير مصنف). تم تصنيف 76٪ من المرضى على أنهم يعانون من ارتفاع ضغط الدم الشرياني و 29٪ يعانون من داء السكري.

يعرض الشكل 1 التباين النهاري للنقاط الزمنية لظهور الأعراض (العدد = 44251) ودخول المستشفى (العدد = 69479) لمجموعة البيانات بأكملها (البيانات الأولية ، أي CET في فترات غير DST و CEST في فترات DST ). بالنسبة لكل من بداية السكتة الدماغية ودخول المستشفى ، كان الإيقاع النهاري مع ذروة الصباح واضحًا. The time point that reflected the 25th percentile of the diurnal pattern of stroke onset corresponded to minute 480 after midnight (8:00 am ), and the time point that reflected the 50th percentile corresponded to minute 660 after midnight (11:00 am ). The respective values of the time points of hospital admission were minute 650 after midnight (10:50 am ) and minute 823 after midnight (1:43 pm ).

شكل 1. Diurnal pattern of stroke onset and hospital admission (raw data, ie, CET in non-DST periods and CEST in DST periods, categorized on an hourly basis).

As shown in Figures 2 and 3 , the pattern of diurnal variation of stroke onset and hospital admission was found to be stable within the 5-week periods before and after the external clock change (Kruskal-Wallis test, all ص=NS) however, transition into DST resulted in a highly significant advancement of the time points of stroke onset within the first week after external clock change compared with the last week before the time shift, in reference to the uniform time line (ie, CET timeline −60 minutes for the time points in both the 25th and 50th percentiles of the diurnal pattern Mann–Whitney يو اختبار، ص& lt0.001). Conversely, setting the external clock back from CEST to CET at the end of the DST periods delayed the time points of stroke onset significantly (by 60 minutes, respectively ص=0.001) within the first week after external clock change. Respective values for the time points of hospital admission were −46 and −23 minutes for the transition into DST (from CET to CEST ص<0.001) and 53 and 36 minutes for the transition back from CEST to CET (ص& lt0.001). The shift of the time points of symptom onset and hospital admission remained significant when we selected males, patients with ischemic stroke, and patients with moderate and severe neurological deficits, respectively (Table).

الشكل 2. Shift of the time points of stroke onset during transition into and back from CEST. Patients were pooled on a weekly basis. A uniform timeline was established by referencing the time points from patients documented in DST periods to CET. A, Time points are given in minutes after midnight. Bars represent the time points in the 25th (gray) and 50th (black) percentile of the diurnal pattern, respectively. N indicates number of patients per week. B, Frequency diagrams plotting the number of patients vs the time of day (categorized on an hourly basis) for the last week before the transition and the first week thereafter. The 1-hour shift of the morning peak is easy to discern.

الشكل 3. Shift of the time points of hospital admission during transition into and back from CEST. For more details, see Figure 2.

طاولة. Shift of Time Points in the 25th and 50th Percentiles of the Pattern of Diurnal Variation of Stroke Onset and Hospital Admission During Transition to and From DST

A comparison of the pattern of diurnal variation on the first and second day (ie, Monday and Tuesday) after external clock change with that on Mondays and Tuesdays of the 5 weeks immediately preceding the clock change revealed a significant shift for the time points of both symptom onset and hospital admission (all ص<0.05 Figure 4). The extent of this shift did not change on the fourth and fifth day (Thursday and Friday) after external clock change (values from the first and second day were compared with those of the fourth and fifth day and were assessed by means of ض values derived from Mann–Whitney يو tests Figure 4). Thus, the difference in diurnal profiles between the DST and non-DST groups was already evident on the first 2 days after external clock change and did not tend to increase further within the first week.

الشكل 4. Comparison of the rhythmic pattern of time points of stroke onset and hospital admission on the first and second (ie, Monday and Tuesday [Mon+Tue]) and the fourth and fifth (ie, Thursday and Friday [Thu+Fri]) days after the clock change with that recorded on Mondays/Tuesdays and Thursdays/Fridays within the last 5 weeks before the clock change. The gray and black bars indicate time points in the 25th and 50th percentiles before the shift, respectively pink and red bars indicate time points in the 25th and 50th percentiles after the shift, respectively. ص values and ض values are derived from Mann–Whitney يو comparisons. N indicates number of patients per group.

Finally, we performed a cross-check and compared the diurnal pattern of stroke onset on the first and second day after external clock change with that on Mondays and Tuesdays of the last 5 weeks before the clock change using the “raw” time points of stroke onset as documented in the registry (ie, CET values in non-DST periods and CEST values in DST periods). Despite a 1-hour advancement of the external clock during the transition from CET into CEST, a significant shift of stroke-onset time points was not obvious (0 minutes for the time points in both the 25th and 50th percentiles of the diurnal pattern ص=0.540). Respective values for the transition back from DST to CET were also 0 minutes (ص=0.855).

مناقشة

In concordance with previous publications, the present investigation confirms that the time points of both stroke onset and hospital admission reveal a characteristic rhythmic day/night pattern, with a peak in the morning hours. 1–3 The large number of patients in the present database provided a unique opportunity for studying how these time patterns are influenced by the transitions into and back from DST. The major finding of the present study is that external clock changes from CET to CEST and vice versa evoked immediate shifts of the time points of stroke onset when the time points were referenced to a baseline time system (CET). This finding is of interest for consideration of the mechanisms that underlie the rhythmic pattern of stroke onset.

Several physiological systems and parameters, such as the cardiovascular system, blood pressure, platelet function, serum concentrations of circulating hormones and coagulation factors, blood viscosity, fibrinolytic activity, and cerebral vasomotor activity, reveal a characteristic pattern of day/night rhythmicity, predominantly peaking during the morning hours. 3–13 These rhythms are under control of the circadian system that generates endogenous rhythms with a period length of ≈24 hours (in humans, 24.2 hours) by molecular clocks comprising clock genes that interact in transcriptional/translational feedback loops. 16 Under natural conditions, the circadian system is entrained to the 24-hour period of the astrophysical day by external stimuli called “zeitgebers.” The most important zeitgeber is the photoperiod, ie, the change between night and day. In humans and mammals, photoperiodic information is transmitted to the circadian clock via the photopic and scotopic systems in the retina and a special set of photoreceptors that are located in the ganglion layer of the retina and that use melanopsin as a photopigment. 26–29 The transition to or from DST investigated here does not change the environmental photoperiod but represents a social cue. The issue of whether social cues may act as zeitgebers capable of entraining/phase shifting the human circadian system remains controversial. 30 Some authors have reported that social cues have negligible, if not zero, direct drive on the human circadian system. 31 Assuming that social cues would not affect the human circadian clock, the present results suggest that changes of the external clock elicit a direct (masking) effect on rhythmic body functions such as the sleep-wake cycle. In modern civilizations, the sleep-wake cycle is firmly synchronized to the time of the external clock, and external clock change is likely to abruptly shift the sleep-wake cycle of most individuals. Thus, the sleep-wake cycle and factors associated with awakening, including an increased physical activity, gaining a posture body position, and diagnosis of thus far undetected nighttime strokes, may be critical determinants of the diurnal time pattern of stroke onset. In our opinion, the latter point is particularly strengthened by the finding that heterogeneous types of stroke (ie, ischemic stroke, intracerebral hemorrhage, and transient ischemic attack) and different subtypes of ischemic stroke (ie, cardioembolic, large artery, and lacunar) all show a very similar pattern of diurnal variation of stroke onset despite a considerably different pathophysiology. 1–3,23 Unfortunately, it was not explicitly stated in the present database how many patients noticed their symptoms at the time of awakening. Thus, further studies are needed to investigate the influence of reduced awareness during sleep on the morning peak of stroke onset and hospital admission.

We cannot rule out the possibility that the changing of the external clock represents a zeitgeber that entrains the human circadian clock. If so, this entrainment by a social cue would occur rather rapidly, ie, within the first 24 hours after the stimulus provided by the external clock change. Notably, a rapid entrainment of the human circadian clock (within 24 hours) has also been observed when light stimuli at nighttime were applied as zeitgebers and shifts in melatonin rhythms were analyzed as readouts. 32

Missing data constitute a limitation of the present study. Although documentation is mandatory for all hospitals in Hesse, Germany, it is likely that a certain proportion of stroke patients were not registered. For instance, we cannot rule out that patients arriving during the night were less often documented than daytime patients. However, the present study did not investigate the diurnal profile of stroke onset and hospital admission per se but focused on profile shifts associated with DST transitions. It would be unreasonable to assume that patients were more likely to be entered into the database before the DST transition than afterward, or vice versa. Thus, we do not believe that missing data would have significantly influenced the present results.

In summary, the present study is the first to demonstrate that transition into or out of DST is coupled with an immediate shift of the time pattern of stroke onset. This suggests that exogenous factors associated with awakening are important determinants of the pattern of diurnal variation of stroke onset. As an alternative explanation, a rapid entrainment of the human endogenous clock within hours is unlikely. Future studies may investigate whether the diurnal variations in the frequency of onset of acute myocardial infarctions are influenced by external clock changes in a similar way. 33

الإفصاحات

الحواشي


IgE MEDIATED ALLERGIC REACTIONS IN MICE

IgE-mediated allergic reactions, including passive cutaneous and passive systemic anaphylaxis, are also regulated by circadian rhythms, in which the central and peripheral clock mechanisms and systemic glucocorticoids play central roles. The reactions are clinically relevant to human allergic disease, where circadian variability is reported, including exacerbations of allergic rhinitis and asthma in the early hours of the morning and chronic urticaria in the evening. Murine models of IgE-mediated allergy have demonstrated a complex interplay in the IgE/mast cell allergic response. If individual clock proteins, systemic corticosteroid production, SCN integrity, or local mast cell clock function is disrupted, the circadian rhythmicity of passive cutaneous anaphylactic and passive systemic anaphylactic reactions are lost [80]. Specific pharmacological inhibition of casein kinase with PF670462, leads to upregulation of PER2 expression, and IgE-mediated allergic reactions are attenuated [81].


Why are our circadian rhythms longer than 24 hours?

I've read that most people's circadian rhythms are slightly longer than 24 hours and has to regularly be "reset" by exposure to outdoor light. Why wouldn't our biologically rhythms be synced more closely to the 24 hour day? Is there any reason for this?

The short answer is we don't know exactly why that trait evolved, but it does have an effect on the alignment of circadian and sleep/wake cycles relative to the natural light/dark cycle.

The average human circadian period is about 24.15 hours, but differs slightly between individuals

First, as others have noted, the persistent idea that our intrinsic circadian period (i.e., the period we express in the absence of any time cues) is 25 hours is incorrect. This was shown to be incorrect about 20 years ago, yet maddeningly still appears in places like undergraduate psychology textbooks.

This number was obtained from experiments in which individuals lived in isolation from environmental time cues لكن were able to decide when to switch on/off the lights in their own living environment. This resulted in a feedback whereby light caused delays of the rhythm, effectively extending the period.

When all time cues و stimuli that affect the circadian clock are carefully removed, most humans express circadian rhythms within a small range around 24.15 hours. There are small individual differences in the circadian period. On average, females have slightly shorter periods, and on average the longer your circadian period the more your tendency towards going to bed later. While healthy individuals all tend to fall within a range of

24.7 hours, some studies have suggested that individuals with Delayed Sleep Phase Disorder can have longer periods (around 25 hours).

So long as your period is sufficiently close to your day-length, you can synchronize

Humans aren't unique in having a non-24-hour intrinsic circadian period. Some species have 24.5 hour periods on average, others have 23.5 hour periods on average. The important thing, from a functional perspective, is that the period is close enough to the day-length (24.0 hours in the case of Earth) to allow the circadian rhythm to be entrained (synchronized).

The circadian clock responds to certain environmental time cues, such as temperature and light. In humans, light is by far the most important factor in changing the timing of the clock. Our brain's master circadian clock is a group of cells in the hypothalamus called the suprachiasmatic nucleus, which lies just above the optic chiasm and receives inputs directly from the retina.

Depending on when in the circadian cycle you are exposed to light, the circadian clock responds differently. Light exposure early in the circadian day (i.e., in the hours around the time you would naturally awaken) advances the clock, or sets it forward. Light exposure in the late evening approaching bedtime and in the hours after bedtime التأخير the clock, or sets it backwards. This is partly why artificial light exposure at nighttime tends to cause people to have later circadian rhythms and more difficulty getting to bed early or waking up early (in addition, light exposure suppresses the nighttime release of the sleep-promoting hormone melatonin).

There is a maximum amount by which a block of daytime light can shift your circadian rhythm each day, which is around about 2 hours of advance or 3 hours of delay. This means an individual with an intrinsic circadian period of 24 hours could theoretically entrain to day lengths from about 22-27 hours, but in practice it would be extremely difficult and would require very carefully designed light exposure patterns towards either end of that range, due to the amount of resetting required.

As an example, this experiment attempted to entrain humans to a day length 1 hour longer than their intrinsic circadian period. Ordinary room light (100 lux) was sufficient to entrain the participants, but most failed to entrain using dimmer light (20 lux). Candlelight (1.5 lux) is sufficient to entrain most individuals to a 24.0 hour day, but not to a 23.5 hour day or a 24.6 hour (كوكب المريخ) day.

The circadian period determines how the circadian rhythm is aligned with the natural light/dark cycle

The take-home message from the above is that if your circadian period is anywhere close to 24 hours (let's say about 23-25 hours), you're not going to have any difficulty entraining to the natural 24-hour light/dark cycle given a bright light source like the Sun. You might therefore say that close enough is good enough and there's no functional difference between a 23.8-hour period and a 24.2-hour period.

لكن, the difference is in where light exposure must occur in the cycle to achieve entrainment. An individual with a circadian period shorter than 24 hours needs more light exposure in their circadian evening than their circadian morning to achieve net phase delay each day. As a result, their circadian cycle will be aligned ابكر relative to the natural light/dark cycle, so that more of the light exposure occurs relatively later in their circadian cycle.

Similarly, an individual with a period longer than 24 hours needs more light exposure in their circadian morning than their circadian evening to achieve net phase advance each day. As a result, their circadian cycle will be aligned في وقت لاحق relative to the natural light/dark cycle, so that more of the light exposure occurs relatively earlier in their circadian cycle.

Your natural circadian period therefore has an important functional role in determining when you would naturally wake up and go to sleep relative to the natural light/dark cycle. Although, let's be clear that it's certainly not the only factor. For example, there is a tendency for humans (and many other mammalian species) to go to sleep later in adolescence. This may not be due to a significant lengthening of the circadian period, which seems to be quite stable across the lifespan, but rather to a change in the rate at which sleepiness builds up across the day.

If we look at different species, which each have different intrinsic circadian periods, they all occupy slightly different temporal niches. By this, I mean they are active during specific parts of the day, depending on a variety of ecological and biological factors, including how food availability varies throughout the day, how their predation risk varies throughout the day, and their own sensitivity to ambient temperature. One of the ways in which this timing difference is achieved is via differences in the circadian period.

We can therefore speculate that our period of

24.15 hours was selected due to it being in some way well-suited to our ancestral environment. People have also sometimes speculated that the natural variation in circadian period between individuals within a population ensures that different individuals are going to bed and waking up at slightly different times, allowing them to keep watch for the others, but again we're limited to speculation when it comes to determining لماذا traits like this evolved.


محتويات

Humans, like most living organisms, have various biological rhythms. These biological clocks control processes that fluctuate daily (e.g. body temperature, alertness, hormone secretion), generating circadian rhythms. Among these physiological characteristics, our sleep-wake propensity can also be considered one of the daily rhythms regulated by the biological clock system. Our sleeping cycles are tightly regulated by a series of circadian processes working in tandem, which allow us to experience moments of consolidated sleep during the night and a long wakeful moment during the day. Conversely, disruptions to these processes and the communication pathways between them can lead to problems in sleeping patterns, which are collectively referred to as circadian rhythm sleep disorders.

A circadian rhythm is an entrainable, endogenous, biological activity that has a period of roughly twenty-four hours. This internal time-keeping mechanism is centralized in the suprachiasmatic nucleus (SCN) of humans and allows for the internal physiological mechanisms underlying sleep and alertness to become synchronized to external environmental cues, like the light-dark cycle. [1] The SCN also sends signals to peripheral clocks in other organs, like the liver, to control processes such as glucose metabolism. [2] Although these rhythms will persist in constant light or dark conditions, different Zeitgebers (time givers such as the light-dark cycle) give context to the clock and allow it to entrain and regulate expression of physiological processes to adjust to the changing environment. Genes that help control light-induced entrainment include positive regulators BMAL1 and CLOCK and negative regulators PER1 and CRY. [3] A full circadian cycle can be described as a twenty-four hour circadian day, where circadian time zero (CT 0) marks the beginning of a subjective day for an organism and CT 12 marks the start of subjective night. [4]

Humans with regular circadian function have been shown to maintain regular sleep schedules, regulate daily rhythms in hormone secretion, and sustain oscillations in core body temperature. [5] Even in the absence of Zeitgebers, humans will continue to maintain a roughly 24-hour rhythm in these biological activities. Regarding sleep, normal circadian function allows people to maintain balance rest and wakefulness that allows people to work and maintain alertness during the day's activities, and rest at night. [6]

Some misconceptions regarding circadian rhythms and sleep commonly mislabel irregular sleep as a circadian rhythm sleep disorder. In order to be diagnosed with CRSD, there must be either a misalignment between the timing of the circadian oscillator and the surrounding environment, or failure in the clock entrainment pathway. [7] Among people with typical circadian clock function, there is variation in chronotypes, or preferred wake and sleep times, of individuals. Although chronotype varies from individual to individual, as determined by rhythmic expression of clock genes, people with typical circadian clock function will be able to entrain to environmental cues. For example, if a person wishes to shift the onset of a biological activity, like waking time, light exposure during the late subjective night or early subjective morning can help advance one's circadian cycle earlier in the day, leading to an earlier wake time. [8]

The International Classification of Sleep Disorders classifies Circadian Rhythm Sleep Disorder as a type of sleep dyssomnia. Although studies suggest that 3% of the adult population suffers from a CRSD, many people are often misdiagnosed with insomnia instead of a CRSD. Of adults diagnosed with sleep disorders, an estimated 10% have a CRSD and of adolescents with sleep disorders, an estimated 16% may have a CRSD. [9] Patients diagnosed with circadian rhythm sleep disorders typically express a pattern of disturbed sleep, whether that be excessive sleep that intrudes on working schedules and daily functions, or insomnia at desired times of sleep. Note that having a preference for extreme early or late wake times are not related to a circadian rhythm sleep disorder diagnosis. There must be distinct impairment of biological rhythms that affects the person's desired work and daily behavior. For a CRSD diagnosis, a sleep specialist gathers the history of a patient's sleep and wake habits, body temperature patterns, and dim-light melatonin onset (DLMO). [9] Gathering this data gives insight into the patient's current schedule as well as the physiological phase markers of the patient's biological clock. [ بحاجة لمصدر ]

The start of the CRSD diagnostic process is a thorough sleep history assessment. A standard questionnaire is used to record the sleep habits of the patient, including typical bedtime, sleep duration, sleep latency, and instances of waking up. The professional will further inquire about other external factors that may impact sleep. Prescription drugs that treat mood disorders like tricyclic antidepressants, selective serotonin reuptake inhibitors and other antidepressants are associated with abnormal sleep behaviors. Other daily habits like work schedule and timing of exercise are also recorded because they may impact an individual's sleep and wake patterns. To measure sleep variables candidly, patients wear actigraphy watches that record sleep onset, wake time, and many other physiological variables. Patients are similarly asked to self-report their sleep habits with a week-long sleep diary to document when they go to bed, when they wake up, etc. to supplement the actigraphy data. Collecting this data allows sleep professionals to carefully document and measure patient's sleep habits and confirm patterns described in their sleep history. [9]

Other additional ways to classify the nature of a patient's sleep and biological clock are the morningness-eveningness questionnaire (MEQ) and the Munich ChronoType Questionnaire, both of which have fairly strong correlations with accurately reporting phase advanced or delayed sleep. [8] Questionnaires like the Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI) and the Insomnia Severity Index (ISI) help gauge the severity of sleep disruption. Specifically, these questionnaires can help the professional assess the patient's problems with sleep latency, undesired early-morning wakefulness, and problems with falling or staying asleep. [9]

Currently, the International Classification of Sleep Disorders (ICSD-3) lists 6 disorders under the category of circadian rhythm sleep disorders. [10]

CRSDs can be categorized into two groups based on their underlying mechanisms: The first category is composed of disorders where the endogenous oscillator has been altered, known as intrinsic type disorders. This category will be referred to as the intrinsic disorder type. The second category consists of disorders in which the external environment and the endogenous circadian clock are misaligned, called extrinsic type CRSDs. [ بحاجة لمصدر ]

Intrinsic Edit

    (DSPD): Individuals who have been diagnosed with delayed sleep phase disorder have sleep-wake times which are delayed when compared to normal functioning individuals. People with DSPD typically have very long periods of sleep latency when they attempt to go to sleep during conventional sleeping times. Similarly, they also have trouble waking up at conventional times. [بحاجة لمصدر] (ASPD): People with advanced sleep phase disorder exhibit characteristics opposite to those with delayed sleep phase disorder. These individuals have advanced sleep wake times, so they tend to go to bed and wake up much earlier as compared to normal individuals. ASPD is less common than DSPD, and is most prevalent within older populations. [بحاجة لمصدر]
      (FASPS) is linked to an autosomal dominant mode of inheritance. It is associated with a missense mutation in human PER2 that replaces Serine for a Glycine at position 662 (S662G). [11] Families that have this mutation in PER2 experience extreme phase advances in sleep, waking up around 2 AM and going to bed around 7 PM.

    Extrinsic Edit

      (SWSD): Approximately 9% of Americans who work night or irregular work shifts are believed to experience Shift work sleep disorder. [12] Night shift work directly opposes the environmental cues that entrain our biological clock, so this disorder arises when an individual's clock is unable to adjust to the socially imposed work schedule. Shift work sleep disorder can lead to severe cases of insomnia as well as excessive daytime sleepiness. [بحاجة لمصدر] : Jet lag is best characterized by difficulty falling asleep or staying asleep as a result of misalignment between one's internal circadian system and external, or environmental cues. It is typically associated with rapid travel across multiple time zones. [10]

    CRSD has been frequently associated with excessive daytime sleepiness and nighttime insomnia in patients diagnosed with Alzheimer's disease (AD), representing a common characteristic among AD patients as well as a risk factor of progressive functional impairments. [13] [14] [15] On one hand, it has been stated that people with AD have melatonin alteration and high irregularity in their circadian rhythm that lead to a disrupted sleep-wake cycle, probably due to damage on hypothalamic SCN regions typically observed in AD. [14] [15] On the other hand, disturbed sleep and wakefulness states have been related to worsening of an AD patient's cognitive abilities, emotional state and quality of life. [13] [14] [15] Moreover, the abnormal behavioural symptoms of the disease negatively contribute to overwhelming patient's relatives and caregivers as well. [13] [14]

    However, the impact of sleep-wake disturbances on the subjective experience of a person with AD is not yet fully understood. [14] Therefore, further studies exploring this field have been highly recommended, mainly considering the increasing life expectancy and significance of neurodegenerative diseases in clinical practices. [15]


    شاهد الفيديو: Vietnam War Movies Best Full Movie: The Survivor of The Laughing Forest. English Subtitles (أغسطس 2022).