يدرس علم الأحياء الزمني كيف تؤثر الإيقاعات الطبيعية على الكائنات الحية. يمكن أن يساعد العلم في تفسير سبب هجرة الطيور ولماذا تساقط الأشجار أوراقها في الخريف. تعرف على تعريف علم الأحياء الزمني.
تعريف علم الأحياء الزمني
علم الأحياء الزمني هو فرع علم الأحياء الذي يدرس الإيقاعات الفسيولوجية الطبيعية للكائنات، بما في ذلك البشر.
أحد الأمثلة على نوع من الدورة الطبيعية التي يدرسها علماء الأحياء هو إيقاع الساعة البيولوجية الذي يحكم جدول نومنا. يستيقظ معظم الناس خلال ساعات النهار وينامون خلال ساعات الليل.
يتطور هذا النمط في وقت مبكر من الحياة ويصعب تغييره بشكل ملحوظ.
أظهرت الأبحاث المتعلقة بهذا العلم أن الأشخاص الذين يعملون ليلاً وينامون أثناء النهار يعانون من حالات صحية مزمنة بمعدلات أعلى بكثير من الأشخاص الذين يحافظون على إيقاع يومي نموذجي. فيما يلي مجموعة من الموضوعات التي تمت مناقشتها في علم الأحياء الزمني.
تعريف علم الأحياء الزمني
النظم الحيوية والتوازن
الإيقاعات الحيوية هي سلسلة من الأحداث التي تتكرر بمرور الوقت بنفس الطريقة، خلال نفس الفترة، وبعبارة أخرى يمكن توقعها في الوقت المناسب.
إن بيولوجيا الكائنات الحية هي نتيجة التكيف مع التغيرات في البيئة وهي متغيرة للغاية وتظهر التباين في العديد من العوامل.
إن بيولوجيا الوقت هي العلم الذي يبحث في آليات هيكل الوقت ويقيسها بموضوعية، بما في ذلك الجوانب الإيقاعية للحياة.
لأن الطب يعتمد في جزء كبير منه على مبادئ التناظر والوقت.
لذلك، فإن بقاء الحيوان في بيئة “ليلية” شديدة التقلب يعتمد على التوقيت التقريبي للتفاعلات. يجب أن تكون الأنظمة الفسيولوجية متكاملة وبالتالي تؤثر على استجابات كل نظام لأوقات مختلفة من اليوم.
لذلك بدأ المفهوم التقليدي للتوازن في التغيير، حيث ينص المفهوم القديم للتوازن على أن المتغيرات الفسيولوجية ثابتة نسبيًا فقط في نطاق فسيولوجي ضيق على مدار اليوم وهو أمر ضروري للصحة.
تؤدي جميع أعضاء وأنسجة الجسم وظائف للحفاظ على هذه الظروف المستمرة، ومع ذلك فإن المفهوم التقليدي للتوازن لا ينطوي على الاعتماد في أي وقت على ما يلي:
- نتائج الاختبار التشخيصي
- ظهور أو تفاقم مظاهر المرض
- حساسية من الدواء
- الحساسية للأدوية من حيث الخصائص الدوائية من الآثار العلاجية والجانبية وخصائص الأدوية.
تعريف علم الأحياء الزمني
التحكم في الإيقاعات البيولوجية
يحدث التحكم في إيقاعات الساعة البيولوجية على مستوى شبكية العين (مدخلات الضوء) للنواة فوق الحركية في المهاد (جينات الساعة) والغدة الصنوبرية (تخليق الميلاتونين).
يؤثر ضوء النهار أو الضوء المكافئ على خلايا الشبكية ويمرر الجهاز الشبكي الضخم إلى نوى فوق البلازموديوم تحت المدار، والتي يشار إليها باسم “الساعة الداخلية”.
ترتبط الفرضية الحالية بالبنية متعددة الخلايا للنظام الإيقاعي.
المصطلحات التي تساعدنا في فهم تعريف علم الأحياء الزمني
الساعات البيولوجية: مذبذبات ذاتية الاستنباط تولد إيقاعات بيولوجية في غياب المدخلات الدورية الخارجية.
منظم ضربات القلب: وحدة وظيفية قادرة على التذبذب الذاتي وتزامن الإيقاعات أو الآليات الداخلية الأخرى التي تحدد فترة الإيقاع الداخلي ومرحلته.
إنها مذبذبات (ساعة بيولوجية) تولد إيقاعات بيولوجية في غياب المدخلات الدورية الخارجية.
التزامن: حالة النظام عندما يظهر متغيران دوريان أو أكثر بنفس تردد الطور وعلاقة الطور.
يشير إلى ضبط الإيقاع الداخلي للتأثيرات الدورية الخارجية.
يمكن أن تكون عمليات المزامنة البشرية:
غير متزامن (داخلي): حالة يتوقف فيها متغيرين متزامنين أو أكثر في نفس الكائن (الإيقاعات الداخلية) عن إظهار علاقات زمنية مختلفة.
غير متزامن (خارجي): الإيقاع البيولوجي (الداخلي) غير متزامن من دورة بيئية.
إيقاعات التشغيل الحر: إيقاعات داخلية بفتراتها الخاصة والتي تستمر أيضًا في ظل ظروف يتم فيها تعديل دورية البيئة الخارجية أو إزالتها.
تعريف علم الأحياء الزمني
