Circadiaans ritme

Het circadiaanse ritme

 

 

 

De wereld waarin wij leven zit vol met ritme. Denk maar eens aan het ritme van eb en vloed, de schijngestalten van zon en maan, de springgetijden, het 24 uurs ritme van dag en nacht, de menstruatiecyclus bij vrouwen, de lichaamstemperatuur, de steeds weer terugkerende seizoenen, het slapen en waken, de economie in de wereld, de golfperioden van werkeloosheid, gevoeligheid voor pijn en alcohol etc.   
 
Zulke schommelingen zijn ook te vinden in alle organismen van de mens, plant en dier. Deze organismen reageren niet steeds continue hetzelfde. Het menselijk lichaam heeft meer dan honderd functies die eens per dag een op en neergaande bewegingen maken (oscilleren) tussen een maximale en minimale waarde. Daarbij blijkt dat onder normale omstandigheden ieder organisme blijft oscilleren in een eigen ritme. Men zou verwachten dat dit gelijk zou lopen met de draaiing van de aarde, dus om de 24 uur. Dr. Franz Halberg gebruikte hier als eerste het woord ‘circadiaans” voor. Circa = rondom/ongeveer, dies = dag om aan te geven dat er men dacht, dat ritmes er onder natuurlijke omstandigheden 24 uur over doen om synchroon te lopen met hun omgeving. Maar dat blijkt niet zo te zijn. De ritmes kunnen tot 2 uur langer of korter zijn dan de 24 uur, dus 22 tot 26 uur.
 
Maar behalve
1. het circadiaans ritme kent men ook nog
2. de ultradiane ritmen (ultra- over). Deze zijn korter dan een dag en variëren van duizendsten van seconden (zoals de impulsen van zenuwcellen) tot de hartslag (circa een seconde) tot de periode van ongeveer 90 minuten van de afwisseling van diepe slaap en REM-slaap in de normale slaapcyclus. Daarnaast zijn er
3. infradiane ritmen(infra- beneden), die langer duren dan een etmaal, zoals de menstruatie cyclus bij de vrouw, de getijden, het jaar, de maancyclus.
 
 
In de hersenen bevindt zich een zenuwkern die de functie heeft van “een biologische klok”. Dit hersengebied wordt de Supra Chiasmatische Nucleus (SCN) genoemd. Het bevat zo’n 20.000 neuronen en is een onderdeel van de hypothalamus, die o.a. de afgifte van hormonen reguleert.
 

 

SCN 2.2 cell line
 
Deze biologische klok heeft een eigen circadiaans ritme en geeft door middel van de stof noradrenaline signalen af aan de epifyse of pijnappelklier. In de epifyse wordt melatonine geproduceerd. De hoeveelheid melatonine geeft de boodschap van de SCN door aan het lichaam. Het lichaam weet dan dat het moet gaan slapen, of op moet staan. De SCN houdt echter geen rekening met welke tijd het op dat moment is. Dat kan dus willekeurig overdag zijn.
Opvallend is dat iedere zenuwcel van de SCN ook zijn ritmische activiteit behoudt als die in een reageerbuisje wordt geïsoleerd. Maar iedere cel synchroniseert met de buurcel.
 
Nu kan licht van een bepaalde sterkte ons circadiaans ritme verstoren en verschuiven. Dit kan vroeg of laat zijn, afhankelijk van het tijdstip dat men meer licht ontvangt. Het zorgt voor een resetten van ons ritme, waardoor we weer in een 24 uur cyclus komen met de omgeving. Daardoor worden we gesocialiseerd en kunnen in  de maatschappij meedraaien.
De SCN staat verder ook in verbinding met het netvlies van het oog (de retina) via de tractus retino-thalamicus. Zodra er licht op de retina valt, veranderen de lichtdeeltjes of fotonen in elektrische signaaltjes , gaat dit signaal naar de SCN. Deze stopt dan met de productie van noradrenaline. De epifyse krijgt geen informatie meer en maakt dan ook geen melatonine aan. Het gevolg hiervan is weer dat het lichaam ‘wakker’ wordt.
 
                                                                       
 
 
Maar kan men dan aannemen dat mensen die blind zijn geen dag/nachtritme hebben?
Bij mensen die blind zijn blijkt bij een gedeelte van hen, dat de melatonine productie niet verloopt volgens het dag/nachtritme. De personen geven aan last te hebben van slaapstoornissen. Dit heeft men verholpen door hen melatonine te laten slikken voor het slapen gaan. Lange termijn slikken kan echter voor andere problemen zorgen.
Bij andere blinden blijkt de productie van melatonine wel normaal te functioneren. Men neemt nu aan dat zij de tijd van hun omgeving aanvoelen of anders waarnemen. Dat is een ander proces waardoor er toch melatonine afgescheiden wordt. Dus hun ritme wordt bepaald door externe tijdaanduiders. Dat kan het geluid van de wekker zijn, of de geluiden van de vuilniswagen. Dit noemt men ook wel Zeitgeber (tijdgevers).
 
Het slaap- waakritme bij de mensen wordt in belangrijke mate beïnvloed door de biologische klok. Bij baby’s is de kern nog niet volgroeid en daarom missen zij een ritme. Het dag-nachtritme bij jongeren is ingesteld 26 uur, terwijl bij ouderen de biologische op 22 uur of minder is ingesteld. Het gevolg is dat ouderen daarom 's morgens vroeger wakker zijn en 's avonds de behoefte hebben op tijd naar bed te gaan. Als we ouder worden dan sterven ook cellen af in het SCN gebied. Mede daardoor is het voor ouderen moeilijker om de ver­schillende ritmes op el­kaar af te stemmen.
Bij dieren is het zelfs zo, dat als de SCN verwijderd wordt, zij geen dag/nachtritme meer blijken te hebben, ongeacht of de omgeving dit wel heeft.
 
Problemen in het slaap-waakritme kunnen ontstaan ten gevolge van spontane verschuiving en van het interne ritme. Het samen laten vallen van het slaap-waakritme met de gebeurtenissen buiten in je omgeving is natuurlijk het meest wenselijke. Maar de jet-lag en de ploegendiensten zorgen er voor dat we in conflict komen met het ritme. Het zijn slaapproblemen die hier uit voortkomen en die belangrijke maatschappelijke problemen veroorzaken en die de aandacht vragen van de gezondheidszorg en de medische wereld. De negatieve invloed die deze problemen op de prestaties van mensen hebben zijn groot en gevaarlijk. Het gebruik van melatonine en lichthelmen met een hoge intensiteit zijn aanbevolen.

Literatuur

- Admiraal, J., De biologische Klok. Online op http://staff.science.uva.nl/~dcslob/lesbrieven/Admiraal/bioklok.html
- Dement, W.C., Slapen en dromen. Lemniscaat. Rotterdam.1976.
- Pihlajamaa-Glimmerveen, L. Biologische klokken .Cellen weten hoe laat het is. Online te bekijken op: http://glimmerveen.nl/loes/biologische_klok.html
- Rhebergen, W., ­Dolen door de tijd. In Denkbeeld, december 1996. Online te lezen op http://home.planet.nl/~giele391/artikelendolendoordetijd.htm
- http://allserv.rug.ac.be/~dpeverna/slaap%20algemeen/overzSt.htm
- http://www.hhmi.org/biointeractive/clocks/index.html
- http://www.websciences.org/sleepandhealth/richardson.html
 
Een animatiefilmpje is te zien op: www.hhmi.org/.../ clocks/animations.html

 

Copyright maart 2005 Drs Janne Geraets

© 1997 - 2006 Drs. Janne Geraets

 

 

 

 

naar dromen        naar slaapproblemen           naar Senzar.nl 

Copyright © 1998- 2005, Drs. Janne Geraets