Đồng hồ sinh học là gì?

đồng hồ sinh học là gì

Đồng hồ sinh học là gì?

Đồng hồ sinh học là hệ thống kiểm giờ có mặt trong cơ thể sinh vật sống (gồm con người, các loài động vật và thực vật) với nhiệm vụ chính là kiểm soát các nhịp điệu thường nhật hay các chu kỳ hoạt động hàng ngày.

Đồng hồ sinh học quy định nhịp hoạt động của tất cả cơ quan nội tạng của cơ thể, thông qua đó, hoạt động của những cơ quan quan trọng gia tăng vào những thời điểm cụ thể, gia tăng sản xuất hoóc-môn hay gia tăng năng lực trao đổi chất.

Hệ thống kiểm giờ này cảm nhận được khi một ngày bắt đầu và kết thúc. Ở thực vật, đồng hồ sinh học truyền tín hiệu khi nào thì chúng tăng trưởng. Ở người, đồng hồ sinh học giúp điều hòa các thay đổi về huyết áp, thân nhiệt và sự tỉnh táo vốn thay đổi tùy thời gian trong ngày.

Những nhịp điệu thường nhật này phụ thuộc vào ánh sáng chứ không phải thị giác. Rõ ràng là, một bông hồng nhạy cảm với ánh sáng nhưng nó không thể nhìn thấy. Cũng giống như thực vật, con người chúng ta có những tế bào cảm nhận ánh sáng đặc biệt gọi là “tế bào nhận kích thích ánh sáng”. Những tế bào này phát ra tín hiệu khi ánh sáng tác động lên chúng. Ở động vật có vú, tế bào nhận kích thích ánh sáng được biết đến duy nhất nằm ở hai mắt.

Đa số các nhà khoa học đồng ý rằng những tế bào nhạy cảm với ánh sáng này có tác dụng “cài đặt” các nhịp điệu thường nhật trong cơ thể chúng ta. Thế nhưng, mặc dù các tế bào nhận kích thích ánh sáng của chúng ta nằm ở mắt, cũng không nhất thiết phải thấy đường mới cảm nhận được nhịp điệu thường nhật. Nhiều người mù vẫn có nhịp điệu thường nhật bình thường.

Đồng hồ sinh học hoạt động như thế nào?

Sự sống trên Địa cầu thay đổi theo vòng quay của hành tinh chúng ta. Trong nhiều năm, chúng ta biết rằng những cơ thể sống, trong đó có con người, có một cơ chế tự thân, một đồng hồ sinh học giúp cơ thể thích nghi với nhịp độ thường nhật. Nhưng cơ chế này thật sự hoạt động ra sao?

Thông qua những nghiên cứu ở loài ruồi giấm, 3 nhà khoa học người Mỹ là Jeffrey C. Hall, Michael Rosbach và Michael W. Young đã có thể đi vào bên trong đồng hồ sinh học của chúng ta và ‘xem’ nó hoạt động như thế nào. Phát hiện của họ lý giải vì sao cây cỏ, muôn thú và con người thay đổi nhịp sinh học để đồng bộ với sự tiến hóa của Địa cầu.

Dùng ruồi giấm làm vật mẫu, những nhà khoa học đoạt giải Nobel Y học 2017 đã tách riêng một gen trên ruồi giấm – gen chịu trách nhiệm điều khiển nhịp sinh học hàng ngày của con ruồi – để chỉ ra rằng gen này giải mã một loại protein và tích tụ trong tế bào suốt đêm. Lượng protein này sẽ được sử dụng ngay trong ngày hoạt động kế tiếp.

>> Đọc thêm: Giải thưởng Nobel Y học 2017 trao cho khám phá về đồng hồ sinh học

Nhờ điều này, họ xác định được các hợp chất protein trong cơ thể, hé lộ cơ chế tự quản theo ‘đồng hồ’ bên trong tế bào. Giờ đây, chúng ta biết rằng đồng hồ sinh học hoạt động theo cùng cơ chế ở những cơ thể đa bào, trong đó có con người.

Với độ chính xác tinh tế, đồng hồ sinh học trong chúng ta điều chỉnh giúp sinh lý học cơ thể thích nghi với các giai đoạn khác nhau một cách đáng kể trong ngày. Chiếc đồng hồ sinh học này điều chỉnh những chức năng quan trọng như hành vi, lượng hormone, giấc ngủ, nhiệt độ cơ thể và sự trao đổi chất.

đồng hồ sinh học của giấc ngủ

Sức khỏe của chúng ta chịu ảnh hưởng khi xuất hiện sự mất cân bằng tạm thời giữa đồng hồ sinh học cơ thể và môi trường bên ngoài, lấy ví dụ như khi chúng ta di chuyển qua vài múi giờ khác nhau thì sẽ bị tình trạng “say máy bay” (jet lag) vậy. Ngoài ra, có những dấu hiệu cho thấy sự lệch pha kéo dài giữa lối sinh hoạt với nhịp điệu của đồng hồ sinh học có liên quan tới sự gia tăng về nguy cơ nhiễm các bệnh khác nhau.

Nhịp điệu sinh lý là hệ thống điều hành sinh học cổ xưa dựa trên vòng tuần hoàn sáng tối, một yếu tố tự nhiên lâu đời như hành tinh của chúng ta. 15% gen của chúng ta được kiểm soát bởi những nhịp điệu này, và việc phá vỡ chúng sẽ tác động đến sức khỏe con người – dẫn đến béo phì, đái đường, chứng mất ngủ, trầm cảm, bệnh tim và ung thư.

Tiếp tục tìm hiểu thêm về những quá trình của nhịp điệu sinh lý là một điều quan trọng. Với những kiến thức thu được, chúng ta đã hiểu khái niệm đồng hồ sinh học là gì? và có thể bắt đầu quá trình phát triển những biện pháp can thiệp – cả về hành vi lẫn y học – để có thể giúp giữ gìn và phục hồi sức khỏe cho người

Theo Vietnamnet, Tuoitre
www.tapchisinhhoc.com

Đồng hồ sinh học là gì?
5 (100%) 8 votes

Leave a Reply