Biyolojik Ritim: Vücudumuzun Orkestra Şefi

Vücudumuzdaki bütün yapılar nasıl mükemmel bir orkestra gibi senkron halinde hiç düşündünüz mü? Ya tamamen birbirlerinden bağımsız davransalardı nasıl olurdu? Belki de bir yanımız uyumak isterken bir yanımız dans etmek isteyecekti. Bu mükemmel orkestranın işleyişini ve baş kahramanını hep birlikte tanıyalım.

Biyolojik Ritim Nedir?

Beynimizde ön hipotalamusta yerleşmiş olan suprakiazmatik çekirdeğin kontrolündeki ritmimizdir. Sirkadiyen ritim olarak da adlandırılır. Yirmi dört saatlik biyolojik, fizyolojik ve sosyal davranışlarımızdaki senkronizasyondan sorumludur.

Beyin de dahil olmak üzere neredeyse tüm organların kendilerine ait biyolojik ritimleri olup, iç kaynaklı (endojen) bir uyarıcı tarafından senkronize olurlar. Bu senkronizasyonun baş kahramanı suprakiazmatik çekirdektir. Bu çekirdek; biyolojik ritimlerin ana kontrol merkezidir ve hipotalamusta optik kiazmanın üzerinde yer alır. Suprakiazmatik çekirdeğin biyolojik ritmi düzenlemesindeki en önemli dış (ekzojen) kaynaktan biri ‘’ışık’’ etkenidir. Retinaya ışık geldiğinde bu bilgi retinohipotalamik yol ile suprakiazmatik çekirdek boyunca aktarılır ve kişinin günlük ritimleri doğadaki yirmi dört saatlik döngüye uyum sağlar.

Suprakiazmatik Çekirdek ve Isı Dengesi

Suprakiazmatik çekirdek hipotalamusun içinde optik kiazmın hemen üstünde yer alan çok küçük bir bölgedir. Sadece 20.000 nörondan oluşur ama vücudun 24 saatlik döngüsünü ayarlamada en çok yükü bu bölge sırtlanır. Burası beyindeki çok sayıda bölge ile bilgi alışverişi yapar. Omurgalı hayvanlarda biyolojik ritim çok araştırılan bir konu olduğundan suprakiazmatik çekirdek hakkında da literatürde bolca bilgi bulunabilir. Bu bölgede Clk ve Per2 adlı genler sirkadyen ritmin oluşturulmasından sorumludur. Bu genler size tanıdık geldi mi? 2017 Fizyoloji ve Tıp alanında Nobel ödülü alan çalışma Karolinska Enstitüsü’nde bu genler üstünde yapılmıştı! Bu iki gen günlük hayattaki işlevlerimizin düzenli yürümesinde çok büyük rol oynar. Fareler gibi sıcakkanlı canlılarda suprakiazmatik çekirdek vücudun sıcaklık dengesini sağlamak için büyük çaba harcar.

Biyolojik Ritmin Sihirli Dokunuşları Nerelerde?

Vücudumuzda; uyku-uyanıklık döngüsünde, beslenme aktivitesinde, vücut ısısının kontrolünde, metabolizma süreçlerinde, glikoz homeostazisinde, hormon salınımında (prolaktin, ACTH, büyüme hormonu, melatonin…) , tiroid fonksiyonlarında, idrar çıkışında, bronşiyal düz kas aktivitesinde, hücre döngüsünde, DNA replikasyonunda, nöronların ateşlenme oranlarında, nörotransmitter seviyelerinde ve nabız gibi fizyolojik süreçlerde suprakiazmatik çekirdek orkestra şefi olarak biyolojik ritmin sihirli dokunuşlarında rol oynamaktadır.

Zeitgeber Nedir?

Suprakiazmatik çekirdekte biyolojik ritmi sıfırlayan uyaranlar zeitgeber olarak adlandırılır. Yeni döngülerin başlaması için ritim sıfırlanmalıdır. Işık en önemli zeitgeberlerden biridir. Endojen saatimiz düzenli zeitgeberler ile günlük yirmi dört saatimizi senkronize eder. Egzersiz, beslenme düzeni, sıcaklık, iş hayatı, jet lag ve sosyal tercihlerimiz de zeitgeberlere örnek olarak verilebilir.

Suprakiazmatik Çekirdek Bunları Nasıl Yapıyor?

Suprakiazmatik çekirdek ritmi düzenlerken hipotalamusta kendine üç ana yol belirlemiştir. Bunlar; retinohipotalamik yol, genikulohipotalamik yol ve raphe çekirdeklerinin yollarıdır. Bu yolda suprakiazmatik çekirdeğe iletim sağlanabilmesi için; endokrin nöronlar, hipotalamusun paraventriküler çekirdeğinde bulunan otonom nöronlar, hipotalamusun içindeki ve dışındaki beyin bölgelerine biyolojik sinyalin iletimini sağlayabilen yolaklar eşlik eder.

Suprakiazmatik Çekirdeğin İşleyişinde Kimler Görev Alıyor?

Baş kahramanımız olan suprakiazmatik çekirdekte faaliyet gösteren birçok nörotrasmitter ve hormon bulunur. Asetilkolin, glutamat ve serotonin gibi başlıca nörotransmitterler bu işleyişe katılır ve bu işleyişin önemli bileşenleridir. Nörotransmitterlerin işleyişteki ayrıntılı bilgisi yalnızca biyolojik saatin anlaşılmasında değil, tedavi edici ilaçlarla saatlerin başarılı bir şekilde ayarlanması için gereklidir.

İkincil Biyolojik Ritim Nedir?

Karaciğer, pankreas, kalp, böbrek, bağırsak ve ciltte de olduğu gibi vücutta birçok yerde ikincil ya da periferik olarak adlandırılan biyolojik ritimler vardır. Bu organlar ışık etkeninden ziyade yemek zamanlaması, ortam sıcaklığı gibi faktörler tarafından tetiklenseler de senkronizasyon suprakiazmatik çekirdek tarafından gerçekleştirilmektedir.

Biyolojik ritim denilince akla ilk gelen uyku-uyanıklık döngüsüdür. Melatonin bu döngünün anahtarı olan ve doğal olarak üretilen bir hormondur. Vücutta melatonin gece çöktüğünde beyindeki epifiz bezi tarafından üretilir. Retina yetersiz ışığı ya da karanlığı tespit eder ve melatonin seviyesi giderek artar. Melatonin biyolojik ritmi etkiler çünkü o uykuyu ön gören bir zaman işaretçisidir. Sabah melatonin seviyeleri düştüğünde uyku sona erer ve uyanıklık başlar. Suprakiazmatik çekirdek melatonin seviyesinin düzenlemesini yapar. Bu çekirdekte oluşacak harabiyet ve/veya travma uyku-uyanıklık döngümüzde ileri evre uyku bozukluklarına yol açabilir. Suprakiazmatik çekirdek harabiyeti sonucunda birçok uyku bozukluğunun meydana geldiği bilinmektedir.

Gece çöküp melatonin seviyeniz artmaya başlarken bu yazıyı okuyorsanız, biyolojik ritminiz sizin için çoktan uyuma vakti geldiğinin sinyallerini vermeye başlamıştır bile. Biyolojik ritim döngülerimiz, zihinsel süreçlerimizden organlarımızın işleyişlerine varana kadar bizimle birlikte ve hiç yorulmadan görevini yapmaya devam ediyor. Ona bir teşekkür borçluyuz!

Hazırlayan: Damla Uludağ

Kaynaklar

1- http://sleepcenter.ucla.edu/circadian-rhythms

2-https://sleep.org/articles/circadian-rhythm-body-clock/

3-http://www.howsleepworks.com/how_circadian.html