Inhoud
De biologische ritmes Het zijn periodieke veranderingen die optreden in organismen, met regelmatige tussenpozen.
Alle organismen ervaren biologische ritmes, die kunnen zijn:
- Extrinsieke ritmes: Wanneer de veranderingen worden bepaald door factoren buiten het organisme. Triggers kunnen zijn: licht, vochtigheid, temperatuur, de afwisseling tussen dag en nacht, de maanstanden, de seizoenswisseling, etc.
- Intrinsieke ritmes: Wanneer de veranderingen worden veroorzaakt door interne verschijnselen in het organisme.
Hoewel sommige ritmes als intrinsiek worden beschouwd omdat ze zijn waargenomen in laboratoriumomstandigheden (isolatie van externe factoren), worden bij de normale ontwikkeling van organismen de meeste biologische ritmes beïnvloed door zowel interne als externe factoren.
Ze worden genoemd synchronizers omgevingsfactoren die in staat zijn om endogene ritmes te variëren.
Soorten biologische ritmes
- Cardiale rijwoorden: Zijn degenen die ongeveer elke 24 uur worden herhaald (tussen 20 en 28 uur). Ze worden geassocieerd met de rotatie van de aarde en de daaruit voortvloeiende variatie van licht. In laboratoriumomstandigheden is waargenomen dat ze endogeen zijn, maar de intervallen worden gewijzigd door externe factoren. De endogene aard van circadiane ritmes is te wijten aan genetische aanpassingen die zich in elke soort ontwikkelden. De oorsprong ervan ligt in de noodzaak om de DNA-replicatie van de eerste cellen te beschermen tegen de ultraviolette straling die ze overdag ondergaan. Dit zou het eerste circadiane ritme zijn: nachtelijke celreproductie. Momenteel hebben organismen interne "klokken" die hun intrinsieke ritmes regelen. Bij zoogdieren wordt deze klok gevonden in de suprachiasmatische kern, gelegen in de hersenen (in de hypothalamus, boven het optische chiasma). Circadiane ritmes kunnen echter ernstig worden verstoord door omgevingsfactoren. Dit komt omdat de activiteit van de suprachiasmatische kern wordt gemoduleerd door externe factoren, zoals lichtvariatie.
- Maanritmes (ook wel selenianos of multinictemerales genoemd): ze zijn gerelateerd aan de bewegingen van de maan. Ze variëren echter afhankelijk van of de verandering plaatsvindt in een bepaalde fase van de maan, of elke maancyclus of elke halve maancyclus.
- Getijdenritmes: die worden beïnvloed door hoog of laag water. Ze tasten organismen aan die in of nabij de zee leven. Indirect worden de getijdenritmes beïnvloed door de zwaartekracht die de maan uitoefent op de aardse waterspiegels, daarom zijn het getij- en maanritme nauw verwant. Veel van de seksuele cycli van gewervelde dieren (die niet seizoensgebonden zijn) hebben een getijdenritme, vanwege de periodieke afscheiding van hormonen seksueel.
- Jaarlijkse ritmes: Die biologische activiteiten die altijd in dezelfde tijd van het jaar worden herhaald. Ze worden geacht te worden beheerst door interne (genetische) en externe factoren (temperatuurveranderingen, beschikbaarheid van voedsel, enz.) Bij dieren volgt de voortplanting meestal een jaarlijks ritme, evenals seizoensgebonden migraties. Ook andere biologische ritmes, zoals winterslaap of lethargie, zijn aanpassingen aan periodes van extreme temperaturen en zijn daarom jaarlijks.
- Ultradiaanse ritmes: Ze hebben een veel kortere periodiciteit: tussen 30 minuten en 6 uur. Ze worden in verband gebracht met motorisch en eetgedrag, evenals met rust- / activiteitencycli. Slaapfasen regeren ook op bepaalde leeftijden. Bij pasgeborenen is het ritme van dromen bijvoorbeeld overwegend ultradiaans. Ze zijn nauw betrokken bij leerprocessen, omdat ze de aandachtsniveaus beïnvloeden. Ze worden beïnvloed door andere ritmes. Ze beïnvloeden de afgifte van bepaalde hormonen, hartslag, ademhalingsbeweging, thermoregulatie en eetlust (ook geassocieerd met afgifte van hormonen).
Voorbeelden van biologische ritmes
Hartslag: Tweefasige pompwerking, uitgevoerd door het hart.
- De eerste fase is diastole: zodra bloed zich verzamelt in de bovenste kamers van het hart (atria), trekken ze samen, waardoor bloed naar de onderste kamers (ventrikels) stroomt.
- De tweede fase is systole: wanneer de ventrikels gevuld zijn met bloed, trekken ze samen en komt het bloed naar buiten. Het rechterventrikel stuurt bloed naar de longen om het van zuurstof te voorzien, terwijl het linkerventrikel bloed naar het lichaam stuurt om zuurstof te verdelen.
De hartslag kan variëren in ritme, afhankelijk van de werkomstandigheden van het lichaam (fysieke activiteit, rust) en context (stressvolle situaties, temperatuurveranderingen). Met andere woorden, het is slechts een relatief constant biologisch ritme.
Ademhalingsbeweging: Ademhaling is geassocieerd met de hartslag, aangezien het een biologisch ritme is waardoor het bloed van zuurstof kan worden voorzien. Er zijn twee soorten ademhalingsbewegingen.
- Inademing: Lucht komt het lichaam binnen. De spieren van het middenrif trekken samen en buigen naar beneden. Hierdoor ontstaat een vacuüm waardoor de longen opzwellen en er lucht kan binnendringen.
- Uitademing: lucht verlaat het lichaam. De spieren van het middenrif ontspannen, waardoor het volume van de longen afneemt en daardoor de lucht die ze bevatten het lichaam verlaat.
Terwijl de lucht in de longen zit, wordt de uitwisseling van gassen die het mogelijk maakt om het bloed van zuurstof te voorzien en schadelijke gassen voor het lichaam te verwijderen.
Op dezelfde manier die gebeurt met de hartslag, wordt de ademhalingsbeweging aangepast aan de behoeften van het organisme, dus de snelheid is meestal constant maar niet onveranderlijk.
Hersengolven: Elektrische activiteiten geproduceerd door de hersenen. Hun snelheid wordt gemeten in cycli per seconde (Hz). Volgens elke mentale toestand worden verschillende soorten golven geproduceerd:
- Spectrum (meer dan 40 Hz): ze zijn onlangs ontdekt dankzij de ontwikkeling van digitale elektro-encefalografie. De functie van deze hogere hersenactiviteit is nog niet bekend.
- Bèta (14 tot 40 Hz): Komt voor bij normaal waakbewustzijn. Staat alertheid, kritisch redeneren en logisch denken toe.
- Alpha (7,5 tot 14 Hz): Ze komen voor in staat van ontspanning, met de ogen gesloten. Dit soort golven bevordert de verbeelding, het geheugen, het leren en de concentratie.
- Theta (4 tot 7,5 Hz): ze komen voor tijdens diepe meditatie of tijdens lichte slaap (REM). Het onderbewustzijn drukt zich uit via deze golven, het is de frequentie waarin dromen voorkomen.
- Delta (0,5 tot 4 Hz): dit is de langzaamste frequentie. Het komt voor tijdens diepe slaap, als er geen dromen zijn. Het is noodzakelijk voor elk genezingsproces.
Slaap - waakzaamheid: Gerelateerd aan het nitamerale ritme (dag-nacht). Het hangt af van de externe invloeden van licht, geluid en beweging die we doorgaans overdag ervaren. Gebleken is dat zonder externe invloeden dit tempo de duur van één dag (25 tot 29 uur) overschrijdt. Om deze reden is er het fenomeen "jetlag", de verandering in het slaapritme bij het reizen naar een gebied met een afwisseling van licht en duisternis die heel anders is dan dat van oorsprong. Met andere woorden, de synchronizers van dit biologische ritme zijn de afwisseling van licht en donker en omgevingsfactoren (werkverplichtingen, activiteiten, etc.).
Menstruatiecyclus: Proces dat de baarmoeder van vrouwen en vrouwelijke dieren voorbereidt op zwangerschap. Bij vrouwen duurt de menstruatiecyclus gemiddeld 28 dagen (sommige vrouwen hebben kortere cycli en andere van langere duur).
Seizoensgebonden affectieve stoornis: Het is een stemmingsstoornis die in een bepaalde tijd van het jaar optreedt. De meest voorkomende is dat het in de winter of aan het einde van de herfst voorkomt. Het wordt geassocieerd met een depressieve stoornis. Er zijn hypotheses dat het komt door een reactie van de hersenen op een afname van natuurlijk licht, waardoor de niveaus van serotonine en melatonine (stoffen die de stemming reguleren) worden verlaagd.
Schaaldierenactiviteit op zeestranden: De meeste kreeftachtigen vertonen gedragingen die reageren op de getijdencyclus. Vioolkrabben verzamelen zich bijvoorbeeld bij eb op modderbanken en graven een gat waar ze zullen blijven als het tij stijgt.
Voeding: Het slaap-waakritme beïnvloedt alle andere lichaamsfuncties, aangezien het de lichaamstemperatuur, bloeddruk en de afscheiding van hormonen zoals melatonine verandert. Daarom worden ze ook getroffen alle organen van het spijsverteringsstelsel. De darm is bijvoorbeeld overdag actiever. De hormonen die verantwoordelijk zijn voor het reguleren van de inname (leptine en adiponectine) variëren afhankelijk van het tijdstip van de dag. Zoals we echter al hebben opgemerkt, worden biologische ritmes beïnvloed door externe factoren van het organisme, gerelateerd aan sociale, werk- en culturele activiteiten. Om deze reden activeren de dagelijkse gewoonten van elke persoon de verteringsmechanismen op de momenten dat ze regelmatig eten.
Reproductieve ritmes: Reproductieve ritmes verschillen per soort. De meeste dieren in gematigde zones hebben bijvoorbeeld alleen op bepaalde tijden van het jaar voortplantingsperioden. Deze dieren hebben een seizoensreproductie. Dit komt door een natuurlijke aanpassing aan de tijd dat de omgeving gunstiger is voor de geboorte van de jongen.
Seizoensgebonden migraties: Seizoensgebonden migraties zijn periodieke verplaatsingen van de ene habitat naar de andere. Verschillende soorten dieren maken seizoensmigraties: vogels, vissen, kreeften, amfibieën en zoogdieren. Migraties kunnen het doel hebben om uit extreme klimaten te komen (daarom vinden ze altijd in dezelfde tijd van het jaar plaats) of om een plaats te bereiken die bevorderlijk is voor voortplanting (zoals vaak het geval is bij vissen). Trekbewegingen hebben de neiging grotere afstanden af te leggen bij vogels, die zelfs van het ene nest naar het andere veranderen (zoals zwaluwen die van Europa naar Afrika trekken).
Winterslaap: Het is een toestand van lethargie waardoor dieren zich kunnen aanpassen aan extreme kou. Het kan dagen, weken of maanden duren. Het stelt hen in staat energie te besparen in tijden dat voedsel schaars is, waardoor het metabolisme aanzienlijk wordt vertraagd. Andere biologische ritmes nemen ook af tijdens de winterslaap, zoals ademhaling, hartslag en hersengolven. Onder de zoogdieren die overwinteren zijn de marmot, de slaapmuis, de egel, de grondeekhoorn, de hamster en de vleermuis.
Winter sloomheid van reptielen en amfibieën: Reptielen zijn koudbloedige (heterotherme) dieren, dus ze gaan meestal niet door een winterslaapperiode. Sommige reptielen en amfibieën doorlopen echter een proces dat lijkt op winterslaap, waarbij ze beschut blijven in holen in een staat van verdoving.
Zomer lethargie van woestijnzoogdieren: Hoewel de meest bekende perioden van verdoving de winterslaap zijn, die in de winter optreedt, kunnen andere zoogdieren zichzelf verdedigen tegen extreem hoge temperaturen in de woestijn door een periode van lethargie die optreedt tijdens de zomer (zomer). De gerbil gaat bijvoorbeeld in tijden van hogere temperaturen in een lethargie.
Bloei in planten: Bij de meeste bloeiende planten beginnen ze in het vroege voorjaar te groeien.Dit komt door een natuurlijke aanpassing, waardoor planten genetisch klaar zijn om te bloeien als de temperatuur begint te stijgen. Hoe planten deze temperatuurveranderingen waarnemen, is nog niet bekend.
Slangen in planten: Knolvorming is het proces waarbij de wortels of lagere delen van de stengel van een plant in knollen veranderen, zoals aardappelen (aardappel) of zoete aardappelen (zoete aardappelen). De knolvorming is afhankelijk van bepaalde hormonen van de plant. Het begin van de groei vindt plaats tussen 15 en 28 dagen na het zaaien en duurt tussen 10 en 14 dagen, meestal de dagen vóór de bloei van de plant. Hoewel dit een relatief stabiel biologisch ritme is, wordt het beïnvloed door zowel interne factoren (of de plant bijvoorbeeld voortkomt uit een nieuw of oud zaadje) als externe factoren (licht, beschikbare voedingsstoffen, vochtigheid, temperatuur).
