Sirkadiyan ritm canlı orqanizmlərdə təxminən 24 saatlıq dövr ərzində təkrarlanan fizioloji, biokimyəvi və davranış dəyişiklikləridir. Termin latın dilində circa – “təxminən” və diem – “gün” sözlərindən yaranmışdır. Sirkadiyan ritmlər yuxu və oyaqlıq, hormonların ifrazı, bədən temperaturu, maddələr mübadiləsi, immun funksiyalar və digər çoxsaylı proseslərin vaxt üzrə təşkilində iştirak edir. Sirkadiyan ritmlər yalnız insanlara xas deyil. Onlar heyvanlarda, bitkilərdə, göbələklərdə və bir çox mikroorqanizmlərdə müşahidə olunur. Bu ritmlər orqanizmlərin Yer kürəsinin 24 saatlıq işıq–qaranlıq dövrünə uyğunlaşmasına imkan verən bioloji zamanlama sisteminin əsas komponentlərindəndir. Sirkadiyan sistem Sirkadiyan ritmlər daxili bioloji saat tərəfindən yaradılır. İnsanlarda bu sistem mərkəzi və periferik saatlardan ibarətdir. Mərkəzi sirkadiyan saat beynin hipotalamus nahiyəsində yerləşən supraxiazmatik nüvədə (SCN) yerləşir. SCN gözlərdən daxil olan işıq haqqında məlumatı qəbul edir və orqanizmin müxtəlif fizioloji proseslərinin vaxtını sinxronlaşdırır. Bundan əlavə, qaraciyər, ürək, böyrəklər, ağciyərlər, əzələ və digər toxumalarda periferik sirkadiyan saatlar mövcuddur. Bu saatlar mərkəzi saatla əlaqəli olmaqla yanaşı, qidalanma vaxtı, temperatur, fiziki aktivlik və digər siqnallardan da təsirlənə bilər. Sirkadiyan ritmin əsas xüsusiyyətləri Sirkadiyan ritmləri digər bioloji ritmlərdən fərqləndirən əsas xüsusiyyətlər bunlardır: • dövrünün təxminən 24 saat olması; • daxili, yəni endogen mexanizmə malik olması; • xarici mühit siqnalları ilə sinxronlaşa bilməsi; • müəyyən şəraitdə xarici zaman göstəriciləri olmadan da davam etməsi; • müxtəlif fizioloji proseslər arasında zaman koordinasiyasını təmin etməsi. Sirkadiyan ritm daxili mexanizmə əsaslansa da, işıq–qaranlıq dövrü onun düzgün zamanlanması üçün ən mühüm xarici siqnallardan biridir. Supraxiazmatik nüvə Supraxiazmatik nüvə hipotalamusda optik xiazmanın yaxınlığında yerləşən kiçik neyron qrupudur və insanın əsas mərkəzi sirkadiyan saatı hesab olunur. Tor qişadakı xüsusi işığa həssas retinal qanqlion hüceyrələri ətraf mühitdəki işıq haqqında məlumatı retinohipotalamik trakt vasitəsilə SCN-ə ötürür. SCN bu məlumat əsasında daxili saatın fazasını işıq–qaranlıq dövrünə uyğunlaşdırır. SCN-dən gələn siqnallar vegetativ sinir sistemi və neyroendokrin mexanizmlər vasitəsilə digər toxumaların fəaliyyətinə təsir edir. İşığın rolu İşıq sirkadiyan sistemin əsas zamanverici siqnallarından biridir. Xüsusilə səhər saatlarında alınan işıq daxili saatın xarici zamanla sinxronlaşdırılmasında mühüm rol oynayır. İşıq tor qişadakı fotoreseptorlar, o cümlədən melanopsin tərkibli intrinsik fotosensitiv retinal qanqlion hüceyrələri tərəfindən qəbul edilir. Siqnal daha sonra SCN-ə ötürülür və sirkadiyan saatın fazasına təsir göstərir. Gecə vaxtı güclü süni işıq, xüsusilə mavi spektrdə zəngin işıq, melatonin ifrazının azalmasına və sirkadiyan sistemin gecikməsinə səbəb ola bilər. Gecə işığına məruz qalma ilə melatonin göstəricilərinin azalması arasında əlaqə meta-analitik tədqiqatlarda da göstərilmişdir. Melatonin Melatonin əsasən epifiz vəzində sintez olunan hormondur və sirkadiyan sistemin mühüm hormonal siqnallarından biridir. Normal şəraitdə melatonin ifrazı qaranlıq dövrdə artır və işıqda azalır. Buna görə melatonin sirkadiyan sistemin gecə fazasının göstəricilərindən biri hesab olunur. Bununla belə, melatonini yalnız “yuxu hormonu” kimi qəbul etmək düzgün deyil; o, daha geniş mənada qaranlıq haqqında orqanizmə siqnal verən sirkadiyan hormon kimi fəaliyyət göstərir. Molekulyar mexanizm Sirkadiyan saat hüceyrə səviyyəsində transkripsiya–translyasiya mənfi əks əlaqə dövrləri ilə işləyir. Məməlilərdə əsas saat genləri və zülalları arasında CLOCK, BMAL1, PER1, PER2, CRY1 və CRY2 xüsusi əhəmiyyət daşıyır. CLOCK və BMAL1 zülalları kompleks əmələ gətirərək müəyyən genlərin transkripsiyasını aktivləşdirir. Bu genlər arasında PER və CRY genləri də vardır. PER və CRY zülallarının miqdarı artdıqda onlar nüvəyə daxil olaraq CLOCK–BMAL1 kompleksinin fəaliyyətini zəiflədir. Sonrakı mərhələdə PER və CRY səviyyələri azalır və dövr yenidən başlayır. Bu mexanizm təxminən 24 saatlıq molekulyar ritmin yaranmasına imkan verir. Bu əsas dövrəyə REV-ERB və ROR kimi əlavə tənzimləyici mexanizmlər də qoşulur və BMAL1 daxil olmaqla saat genlərinin ifadəsini tənzimləyir. Sirkadiyan ritmin tənzimlədiyi proseslər Sirkadiyan sistem orqanizmdə çoxsaylı proseslərin zamanlamasına təsir göstərir. Bunlara: • yuxu–oyanıqlıq dövrü; • bədən temperaturunun dəyişməsi; • melatonin ifrazı; • kortizol və digər hormonların ritmik ifrazı; • qida qəbulu və iştaha; • enerji mübadiləsi; • qlükoza homeostazı; • qan təzyiqi; • ürək-damar fəaliyyəti; • immun sisteminin fəaliyyəti; • hüceyrə proliferasiyası və toxuma bərpası daxildir. Sirkadiyan ritm və yuxu Yuxu–oyanıqlıq dövrü sirkadiyan sistemin ən asan müşahidə olunan nəticələrindən biridir. Bununla yanaşı, yuxunun özü yalnız sirkadiyan saat tərəfindən müəyyən edilmir. Yuxu homeostatik mexanizmlərlə birlikdə formalaşır. Sirkadiyan sistem insanın günün hansı vaxtında yuxuya meyilli və ya oyaq olmasının müəyyənləşdirilməsinə kömək edir. İşıq, sosial fəaliyyət, qidalanma və iş qrafiki bu zamanlamaya təsir göstərə bilər. Xronotip İnsanların sirkadiyan fazası tamamilə eyni deyil. Bəzi insanlar günün erkən saatlarında daha aktiv olur, digərləri isə axşam və gecə saatlarında daha yüksək aktivlik göstərirlər. Bu fərdi xüsusiyyət xronotip adlanır. Ənənəvi olaraq “səhər tipi” və “axşam tipi” kimi təsvir edilən fərqlər sirkadiyan fazanın fərdi dəyişkənliyinin sadə ifadəsidir. Xronotip yaş, genetik xüsusiyyətlər, işıqlandırma, həyat tərzi və digər amillərlə əlaqəli ola bilər. Sirkadiyan ritmin pozulması Sirkadiyan ritmin pozulması daxili bioloji saat ilə xarici mühit və ya sosial fəaliyyət arasında uyğunsuzluq yarandıqda baş verə bilər. Əsas səbəblərə: • gecə növbəli iş; • vaxt zonalarının sürətlə dəyişdirilməsi; • gecə saatlarında güclü süni işıq; • qeyri-müntəzəm yuxu; • gec saatlarda qidalanma; • sosial jetlaq; • nizamsız gündəlik rejim daxildir. Jetlaq Jetlaq uzun məsafəli uçuş zamanı bir neçə vaxt zonasının sürətlə keçilməsi nəticəsində daxili sirkadiyan saat ilə yeni yerli vaxt arasında yaranan uyğunsuzluqdur. Orqanizmin yeni işıq–qaranlıq dövrünə uyğunlaşması müəyyən müddət tələb edir. Bu müddətdə yuxululuq, yuxuya getməkdə çətinlik, gündüz yorğunluğu və diqqət dəyişiklikləri müşahidə oluna bilər. Növbəli iş Gecə növbələrində işləyən insanlarda fəaliyyət vaxtının təbii işıq–qaranlıq dövründən kənara çıxması sirkadiyan sistemin sinxronluğunu poza bilər. Gecə işığına məruz qalma və qeyri-standart iş saatları melatonin və digər hormonal ritmlərə təsir göstərə bilər. Sirkadiyan ritm və sağlamlıq Sirkadiyan sistemin uzunmüddətli pozulması müxtəlif sağlamlıq problemləri ilə əlaqələndirilmişdir. Araşdırmalar sirkadiyan uyğunsuzluq ilə metabolik pozğunluqlar, piylənmə, şəkərli diabet və ürək-damar xəstəlikləri arasında əlaqələr olduğunu göstərir. Sirkadiyan sistem sinir sistemi və immun sisteminin fəaliyyətinə də təsir göstərir. Sirkadiyan pozulmaların nevroloji, psixiatrik, immun və metabolik xəstəliklərlə əlaqəsi araşdırılır. Bununla belə, bu əlaqələrin bütün hallarda birbaşa səbəb–nəticə əlaqəsi olduğunu söyləmək olmaz; insan tədqiqatlarında bir sıra qarışdırıcı amillər mövcuddur. Sirkadiyan ritm və maddələr mübadiləsi Qaraciyər və digər metabolik orqanlarda periferik saatlar qida maddələrinin emalı və enerji mübadiləsinin zamanlamasında iştirak edir. Qidalanma vaxtının dəyişdirilməsi periferik saatların fazasına təsir göstərə bilər. Buna görə yuxu, qidalanma və fəaliyyət vaxtlarının daxili saatla uyğunluğu metabolik sağlamlığın tədqiqində mühüm istiqamətə çevrilmişdir. Sirkadiyan ritm və immun sistem İmmun hüceyrələrin fəaliyyəti və bəzi iltihabi proseslər də gün ərzində ritmik dəyişikliklər göstərə bilər. Saat genləri immun hüceyrələrin funksiyası və iltihabi cavabların zamanlamasında iştirak edir. Bu səbəbdən sirkadiyan biologiya immunologiya və xəstəliklərin patogenezi ilə bağlı tədqiqatlarda getdikcə daha çox nəzərə alınır. Sirkadiyan ritm və xronoterapiya Xronoterapiya dərman və digər müalicələrin günün müəyyən vaxtında tətbiq edilməsinin müalicə nəticəsinə təsirini öyrənən yanaşmadır. Bəzi fizioloji proseslərin gün ərzində dəyişməsi dərmanların sorulması, metabolizmi, təsiri və yan təsirlərinə təsir göstərə bilər. Bu səbəbdən sirkadiyan biologiyanın tibbdə istifadəsi sirkadiyan təbabət və fərdiləşdirilmiş müalicə istiqamətlərinin inkişafına səbəb olmuşdur. Tədqiqat üsulları Sirkadiyan ritmlərin öyrənilməsində müxtəlif metodlardan istifadə olunur. Bunlara: • yuxu və oyaqlıq monitorinqi; • aktiqrafiya; • melatonin səviyyələrinin ölçülməsi; • kortizol ritminin müəyyənləşdirilməsi; • bədən temperaturunun monitorinqi; • saat genlərinin ifadəsinin öyrənilməsi; • genomik və transkriptomik analizlər; • laboratoriya heyvan modelləri; • hüceyrə və molekulyar biologiya üsulları daxildir. Müasir tədqiqatlarda molekulyar saatın müxtəlif toxumalarda necə fəaliyyət göstərdiyini müəyyənləşdirmək üçün genom miqyaslı və çoxsəviyyəli yanaşmalardan istifadə olunur. Sirkadiyan ritmin sinxronlaşdırılması Sirkadiyan sistemin xarici mühitlə uyğunlaşdırılmasına entrainment, yəni sinxronlaşma deyilir. İşıq ən güclü zamanverici siqnallardan biri olsa da, yeganə siqnal deyil. Qidalanma vaxtı, fiziki aktivlik, temperatur və sosial davranış da periferik saatlara təsir göstərə bilər. Buna görə orqanizmin müxtəlif toxumalarında yaranan ritmlərin bir-biri ilə uyğunluğu sirkadiyan homeostaz üçün əhəmiyyətlidir. Bioloji əhəmiyyəti Sirkadiyan ritmlər orqanizmin gündüz və gecə şəraitində dəyişən enerji, davranış və fizioloji tələblərinə uyğunlaşmasına imkan verir. Bu sistem müxtəlif prosesləri eyni zaman çərçivəsində koordinasiya etməklə orqanizmin enerji sərfiyyatını və fizioloji fəaliyyətini zaman baxımından təşkil edir. Sirkadiyan saatın demək olar ki, bütün əsas orqan sistemlərində mövcud olması onun orqanizmin ümumi homeostazında mühüm rol oynadığını göstərir. Elmi tədqiqatların müasir istiqamətləri Müasir xronobiologiyada əsas istiqamətlərdən biri sirkadiyan saatın müxtəlif toxumalarda necə fərqləndiyini və bu saatların bir-biri ilə necə əlaqələndiyini müəyyənləşdirməkdir. Digər istiqamətlərə sirkadiyan pozulmaların metabolik və ürək-damar xəstəlikləri ilə əlaqəsinin öyrənilməsi, xronoterapiya, melatonin əsaslı yanaşmalar, növbəli işin sağlamlığa təsirlərinin azaldılması və fərdiləşdirilmiş sirkadiyan təbabət daxildir. İstinadlar 1. Takahashi, J. S. Transcriptional architecture of the mammalian circadian clock. Nature Reviews Genetics, 2017, 18: 164–179. DOI: 10.1038/nrg.2016.150. 2. Hastings, M. H., Maywood, E. S., Brancaccio, M. Generation of circadian rhythms in the suprachiasmatic nucleus. Nature Reviews Neuroscience, 2018, 19: 453–469. DOI: 10.1038/s41583-018-0030-6. 3. Mohawk, J. A., Green, C. B., Takahashi, J. S. Central and peripheral circadian clocks in mammals. Annual Review of Neuroscience, 2012, 35: 445–462. DOI: 10.1146/annurev-neuro-060909-153128. 4. Dibner, C., Schibler, U., Albrecht, U. The mammalian circadian timing system: organization and coordination of central and peripheral clocks. Annual Review of Physiology, 2010, 72: 517–549. DOI: 10.1146/annurev-physiol-021909-135821. 5. Bass, J., Takahashi, J. S. Circadian integration of metabolism and energetics. Science, 2010, 330(6009): 1349–1354. DOI: 10.1126/science.1195027. 6. Roenneberg, T., Merrow, M. The circadian clock and human health. Current Biology, 2016, 26(10): R432–R443. DOI: 10.1016/j.cub.2016.04.011. 7. Lurie, M. H. et al. Circadian disruption and human health. Journal of Clinical Investigation, 2021, 131(17): e148286. DOI: 10.1172/JCI148286. 8. Knutson, K. L. et al. Associations between Circadian Disruption and Cardiometabolic Disease Risk: A Review. Sleep Medicine Reviews, 2023. 9. Lu, J., Zou, R., Yang, Y. et al. Association between nocturnal light exposure and melatonin in humans: a meta-analysis. Environmental Science and Pollution Research, 2024, 31: 3425–3434. DOI: 10.1007/s11356-023-31502-8. 10. Ding, M., Zhou, H., Li, Y.-M., Zheng, Y.-W. Molecular Pathways Regulating Circadian Rhythm and Associated Diseases. Frontiers in Bioscience-Landmark, 2024, 29(6): 206. DOI: 10.31083/j.fbl2906206.
https://az.wikipedia.org/wiki/Sirkadiyan_ritm
https://az.wikipedia.org/wiki/Sirkadiyan_ritm
https://az.wikipedia.org/wiki/Sirkadiyan_ritm
https://az.wikipedia.org/wiki/Sirkadiyan_ritm
Tarix : 12 sentyabr 2026
