Cronobiologia

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure.
Saltar a la navegació Saltar a la cerca
El rellotge biològic circadià acompanyat d’alguns paràmetres fisiològics.

La cronobiologia , del grec χρόνος chrónos ' temps ' i de la biologia ('estudi de la vida'), és una branca de la biologia que estudia fenòmens periòdics (cíclics) en organismes vius i la seva adaptació als ritmes solars i lunars relatius. [1] Aquests cicles es coneixen com a ritmes biològics . Els termes relacionats cronomia i cronoma s’han utilitzat en alguns casos per descriure tant els mecanismes moleculars implicats en fenòmens cronobiològics com els aspectes més quantitatius de la cronobiologia, particularment quan és necessari comparar els cicles dels diferents organismes.

Els estudis cronobiològics troben ajuda en diverses disciplines, com ara anatomia comparada , fisiologia , genètica , biologia molecular i etologia de les persones. [1]

Descripció

Es produeixen variacions en el moment i la durada de l'activitat biològica en organismes vius per a molts processos biològics essencials. Això passa en animals (menjar, dormir, aparellar-se, hibernar , migrar , regenerar-se les cèl·lules , etc.) i en plantes (moviments de les fulles , reaccions fotosintètiques , etc.). Identifiquen:

Antecedents

Un cicle circadià va ser descobert per primera vegada al segle XVIII pel científic francès Jean Jacques Dortous de Mairan estudiant el moviment de les fulles de les plantes. El 1751, el botànic i naturalista suec Carolus Linnaeus va dissenyar un rellotge de flors amb certes espècies diàries de plantes florals . [2] Organitzant les espècies seleccionades en un patró circular, va dissenyar un rellotge que indicava l’hora del dia observant quines flors s’obrien i quines es tancaven. Per exemple, va trobar que la planta de barba del falcó obria flors a les 6:30 del matí, mentre que altres espècies, com ara Leontodons , no obrien les seves flors fins a les 7:00 del matí.

En 1924 Alexander Chizhevsky , es va graduar de l'Escola de Medicina de la Universitat de Moscou , va publicar els treballs interdisciplinaris "Factors físics darrere de el procés de la història" i "catàstrofes epidemiològics i d'activitat periòdica de el Sol" que estudien els cicles en els organismes vius en relació amb el cicle solar i amb el cicle de les fases de la lluna . Chizhevsky va desenvolupar una nova disciplina, l’ heliobiologia , una branca de l’ astrobiologia . El 1939 Chizhevsky va ser elegit president honorari del Congrés Internacional de Física Biològica, després de la seva publicació de 1936 The Earth's Echo of Solar Storms . [3] Tanmateix, Chizhevsky va ser aviat arrestat pel govern soviètic i exiliat a Sibèria durant la dictadura de Joseph Stalin . Les publicacions de Chizhevsky van ser censurades i es van prohibir les seves investigacions que es remunten als anys trenta sobre la relació entre els cicles circadians humans i la sang i els paràmetres electromagnètics dels eritròcits ; es va publicar el 1973 , 40 anys després. La publicació de Chizhevsky de 1928 titulada "La influència del cosmos en la psicosi humana" va ser censurada a la Unió Soviètica , tot i que el 2003 es va informar d'aquest treball com a referència en un article del Journal of Circadian Rhythms . [4]

El simposi celebrat al Cold Spring Harbor Laboratory del 1960 semblava definir el moment en què investigadors, de camps molt diferents, van descobrir el fet que tots estudiaven el mateix fenomen. La reunió prevista va establir les bases per al desenvolupament modern de la cronobiologia.

Als anys seixanta, Patricia DeCoursey va inventar la corba de resposta de fase (PRC), un diagrama de temps que mostra l’efecte d’un tractament capaç d’influir en el ritme circadià (per exemple, l’aparició del son en diferents moments del dia).).

Franz Halberg de la Universitat de Minnesota , que va encunyar el terme circadià , és generalment considerat com un dels pares de la cronobiologia moderna. No obstant això, va ser Colin Pittendrigh i no Halberg qui va ser elegit director de la Society for Research in Biological Rhythmms als anys setanta . Halberg va demanar més èmfasi en aspectes humans i mèdics , mentre que Pittendrigh tenia una formació personal orientada més cap a l' evolució i l' ecologia . Sota la direcció de Pittendrigh, es van realitzar investigacions sobre tot tipus d’organismes, tant vegetals com animals. Més recentment ha estat difícil obtenir finançament per a aquesta investigació sobre organismes que no siguin ratolins , rates i humans. [5] [6]

Recentment, la fototeràpia i l’administració oral de melatonina han estat estudiades pel doctor Alfred J. Lewy ( Oregon Health & Science University ) i altres investigadors com a mètode per controlar els ritmes circadians animals i humans. Els homes poden ser gent del matí o de la nit; aquestes variacions s’anomenen cronotips i hi ha diverses eines d’avaluació i marcadors biològics per a la seva caracterització.

També va destacar la contribució del biòleg alemany Jürgen Aschoff , considerat un dels fundadors de la cronobiologia moderna juntament amb Franz Halberg i Colin Pittendrigh.

Eines d’avaluació

El 1976 , JA Horne i O. Östberg van desenvolupar el Qüestionari Morningness-Eveningness com a eina per determinar si una persona té el nivell d’alerta més alt durant el dia o la nit. [7] En el seu article distingien entre gent del matí i de la nit, mentre que altres autors de vegades utilitzen els termes "alosa" i "mussol" respectivament per indicar els que cauen en els dos cronotips diferents. Horne i Östberg van assenyalar que, tot i que la distinció entre els tipus de matí i de vespre es remunta al 1900 , només gràcies als treballs de Freeman-Hovland ( 1934 ) i Kleitman ( 1939 ) es van iniciar les investigacions sistemàtiques sobre aquests diferents cronotips. Öquist ( 1970 ) va elaborar un qüestionari suec per distingir els vespres dels matiners; aquest qüestionari va ser modificat per Östberg el 1973 , establint les bases del següent qüestionari Horne i Östberg en anglès . Mitjançant aquest qüestionari, Horne i Östberg van trobar diferències estadísticament significatives entre els tipus de tarda i matí pel que fa al seu somni i els temps de despertar, però no van trobar diferències rellevants quant a la durada del son. Els dos científics també van assenyalar que calia tenir en compte l'edat de la persona per avaluar-ne el cronotip, i van assenyalar com "anar a dormir a les 23:30 pot ser indicatiu d'un tipus matinal dins d'una població d'estudiants, però pot estar més relacionat amb un tipus de tarda dins d’un grup d’edat de 40 a 60 anys. " Horne i Östberg també van assenyalar com els pics de temperatura varien entre els matins i els vespres. Després que aquests autors elaboressin la seva escala, altres autors també van desenvolupar eines d’avaluació d’aquests conceptes, i hi ha algunes evidències que els tipus de matí i de tarda poden ser en realitat dos tipus separats.

Altres camps

La cronobiologia és un camp d'investigació interdisciplinari. Interactua amb la medicina i altres camps d'investigació com el jet lag , els trastorns del son , l' endocrinologia , la geriatria , la medicina de l' esport , la medicina espacial i el fotoperiodisme . [8] [9] [10]

La teoria no fonamentada dels bioritmes , que pretén descriure un conjunt de variacions cícliques del comportament humà basades en cicles fisiològics i emocionals, no forma part de la cronobiologia.

Nota

  1. ^ Un b Jay C. Dunlap, Jennifer J. Lloros Patricia J. DeCoursey,Cronobiologia , Sinauer Associates Inc, 2003, ISBN 978-0-87893-149-1 .
  2. ^ Per a una descripció dels ritmes circadians de les plantes, vegeu la contribució de de Mairan, Linnaeus i Darwin a Biological Clocks - Garden Variety Experiments Arxivat el 25 de desembre de 2005 a Internet Archive .
  3. ^ El llibre, en l'idioma rus original, es pot descarregar en línia aquí
  4. ^ L'article en qüestió és aquest Arxivat el 19 de gener de 2007 a Internet Archive .
  5. Bora Zivkovic, ClockTutorial # 2a, Quaranta-cinc anys de generalitzacions empíriques de Pittendrigh , a A Blog Around the Clock , ScienceBlogs, 3 de juliol de 2006. Consultat el 13 de març de 2008 .
  6. Bora Zivkovic, Clocks in Bacteria V , A Blog Around the Clock , ScienceBlogs, 17 de maig de 2006. Obtingut el 13 de març de 2008 .
  7. ^ JA Horne, Östberg, O., Un qüestionari d'autoavaluació per determinar la matinada-nit en els ritmes circadians humans , a International Journal of Chronobiology , vol. 4, núm. 2, 1976, pàgs. 97-110.
  8. Teodor T. Postolache,Sports Chronobiology,An Issue of Clinics in Sports Medicine , Saunders, 2005, ISBN 978-1-4160-2769-0 .
  9. David Lloyd Ernest Lawrence Rossi, Ultradian Rhythms in Life Processes: Inquiry into Fundamental Principles of Chronobiology and Psychobiology , Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. K, 1992, ISBN 978-3-540-19746-1 .
  10. DK Hayes, Chronobiology: Its Role in Clinical Medicine, General Biology, and Agriculture , John Wiley & Sons, 1990, ISBN 978-0-471-56802-5 .

Bibliografia

Enllaços externs

Biologia Portal de biologia : accediu a les entrades de Viquipèdia relacionades amb la biologia