Cronobiologia

Cronobiologia reprezintă ştiinţa care se ocupă cu studiul bioritmurilor, o disciplină apărută din necesitate, ce cuprinde coordonatele care măsoară timpul în care se desfăşoară fenomenele biologice. Calităţile bioritmice ale organismului uman reprezintă o rezultantă a adaptării la factorii naturali din mediul înconjurător teluric -lumină,curenţi de aer, umiditate, câmp magnetic, gravitaţional, etc., şi cosmic -faze lunare, interrelaţii planetare, radiaţii cosmice, pete solare, etc. Influenţele acestor factori, exercitate într-o manieră intercorelată prin repetarea cu regularitate la intervale mai mult sau mai puţin egale de timp, au obligat fiinţa umană, în decursul evoluţiei sale, să-şi sincronizeze viaţa, respectiv unele mecanisme, în raport cu ele. Funcţiile biologice umane au devenit ritmice datorită variaţiei periodice a intensităţii mecanismelor de menţinere a homeostaziei. Procesul de adaptare a organismului uman a făcut ca anumite funcţii organice să devină periodice, repetându-se la intervale de timp aproximativ egale. Desfăşurarea ritmică a funcţiilor, care este o proprietate a materiei vii, o regăsim la toate nivelurile de organizare a acesteia, şi se poate înţelege raţional numai în contextul de "formă" a timpului biologic. Noţiunea de timp în biologie este considerată a fi scara de măsurare a mişcării în unitatea de timp structural- funcţională a materiei vii sub formă de ritmuri şi cicluri. Variaţiile ritmice demonstrează că fiecare organ sau celulă are momente în care activitatea sa are un maxim de intensitate pentru unele funcţii, şi un minim pentru altele. Celula vie este sediul unor remarcabile activităţi biochimice care se desfăşoară periodic, şi nu concomitent, fiind programabile în timpul genetic. Unele constante biochimice -metaboliţi, enzime, hormoni, prezintă concentraţii maxime, peste 100 % faţă de valorile medii, la anumite ore, ceea ce reclamă o programare periodică a diverselor activităţi în care sânt implicaţi aceşti factori importanţi din organism. Aşa se explică valorile maxime ale glicemiei în jurul orei 17, şi valorile mici ale albuminei şi bilirubinei la ora 19. Aprecierea conştientă a timpului, cât şi a posibilităţilor de a-l conştientiza, este caracteristică fiinţei umane. Criteriile de apreciere a timpului sunt multiple, ceea ce îi conferă sensuri diferite : .un sens biologic -ceasurile biologice, noţiunea de timp sau de estimare a duratei, un sens istoric, sensul gnozic al timpului, sensul continuităţii şi al experienţei conştiente. Elementul concret al derulării timpului îl reprezintă conştientizarea sa de către om cu privire la finalitatea vieţii biologice. Timpul subiectiv este considerat a fi constituit prin abstractizarea şi generalizarea a 3 clase de factori : 1. A factorilor exogeni, reprezentând ciclicitatea fenomenelor naturale, 2. A factorilor endogeni, reprezentând ritmicitatea funcţiilor biologice, 3. A factorilor culturali, timpul oficial, indicat de aparate corespunzătoare fenomenelor astronomice. Evoluând ca specie diurnă, specia umană şi-a format zonele de randament curent în timpul zilei, cu scăderea performanţelor în timpul nopţii. Dependenţa de reperele astronomice la care omul s-a adaptat justifică cunoaşterea ritmurilor biologice, mai ales a celor circadiene, atât pentru înţelegerea mai bună a fenomenelor fiziologice şi fiziopatologice, cât şi pentru estimarea în condiţiile create de mediul artificial - iluminat, automatizare, etc. Studiile au demonstrat existenţa unei periodicităţi a performanţelor umane, cu un maxim între 9 şi 11 şi între 15 şi 17. Concluziile trase s-au materializat în criterii care trebuie să stea la baza studiului organizării programelor de activitate în raport cu aceste variaţii bioperiodice umane, în scopul profilaxiei unor perturbări posibile în starea de sănătate, în randamentul muncii, etc.. Studierea modalităţilor de adaptare a bioritmurilor umane constituie un obiectiv important al cercetătorilor. Prin schimbarea sincronizatorilor, ca factori extrinseci, pot să apară modificări în desfăşurarea ritmurilor circadiene, astfel încât maximul performanţelor să apară la alte ore decât cele obişnuite. Aceste modificări au importanţă mai ales în cazul persoanelor care lucrează în schimburi la locul de muncă. Cercetări au demonstrat faptul că în primele zile ale schimbului de noapte performanţele sunt mai scăzute, existând condiţii pentru o creştere a numărului erorilor şi a accidentelor de muncă. După două săptămâni, randamentul poate să atingă pe cel înregistrat în schimbul de zi. Şi transporturile aeriene ridică probleme în privinţa bioritmurilor, datorită traversării mai multor fuse orare într-un timp foarte scurt. Schimbarea rapidă a timpului local cu un altul, determină schimbări în desfăşurarea ritmului biologic, cu consecinţe temporar negative asupra performanţelor. În translocaţia rapidă, ceasul biologic continuă să funcţioneze un timp oarecare în maniera obişnuită, conform orarului local de plecare, astfel ritmurile biologice, în special ritmul veghe-somn, fiind defazate, în funcţie de direcţia deplasării şi de distanţă- spre est sau vest. Deplasările pe direcţia nord- sud nu sunt urmate de modificări ale ritmurilor biologice. Cele mai evidente modificări privesc somnul, apetitul, şi psihicul, existând şi unele modificări în periodicitatea ritmurilor biologice corelate cu zona geografică. Astfel, amplitudinea unei perioade de 24 de ore este maximă la ecuator, şi minimă la poli.

La ecuator există şi o fotoperiodicitate circadiană constantă, în celelalte regiuni terestre existând varietăţi sezoniere. În regiunile ecuatoriale amplitudinile ritmurilor circadiene se află într-o relaţie precisă cu regularitatea fotoperioadei, în timp ce în alte zone cu latitudine medie- până la 70 grade, lungimea fotoperioadei din cursul anotimpurilor poate afecta ritmurile circadiene. La eschimoşi s-a descris o comportare specifică a ciclurilor sexuale, în timpul nopţi polare constatându-se o indiferenţă, iar odată cu începerea zilei polare apetitul sexual creşte evident. Studiile de cronobiologie conduc la concluzia faptului că, în viitor, prin cunoaşterea cu precizie a ritmurilor biologice, va fi posibilă o mai bună prevenire şi combatere a bolilor. Fiinţa umană prezintă numeroase ritmuri biologice, proprii variatelor funcţii şi procese biologice, de la diviziunea celulară până la complexele activităţi cotidiene, desfăşurarea ritmică a a acestor procese fiind o proprietate fundamentală a materiei vii. Dintre ritmurile biologice cunoscute, un mare număr au o periodicitate circadiană. Astfel, temperatura corporală, presiunea arterială, frecvenţa cardiacă şi respiratorie, concentraţia plasmatică a unor hormoni, a eozinofilelor, etc., variază periodic în 24 de ore. Aceste ritmuri biologice au relaţii de bază constante şi un sincronism perfect, realizând o structură temporală a organismului. Determinarea periodică a valorilor unor ritmuri biologice, cum ar fi cel al secreţiei hormonale, a temperaturii în condiţii standard, a condus la constatarea unor unor maxime- acrofaza, la anumite ore ale zilei, şi a unor minime, la altele. Există o distribuţie internă a timpului, în sensul conştientizării acestor procese, în cadrul trăirii biologice. Astfel, acrofaza (maximul) pulsului o precedă pe cea a tensiunii arteriale sistolice cu 4 ore şi 30 de minute, şi acrofaza 17-OHCS precedă cu aproximativ 4 ore pe cea a excreţiei renale. (în lucru)