Entrainment (chronobiology) (original) (raw)
En el estudio de la cronobiología, el arrastre ocurre cuando los eventos rítmicos fisiológicos o conductuales hacen coincidir su período con el de una oscilación ambiental. En última instancia, es la interacción entre los ritmos circadianos y el medio ambiente. Un ejemplo central es el arrastre de los ritmos circadianos al ciclo diario de luz y oscuridad, que en última instancia está determinado por la rotación de la Tierra. La exposición a ciertos estímulos ambientales indicará un cambio de fase y un cambio brusco en la sincronización del ritmo. El arrastre ayuda a los organismos a mantener una relación de fase adaptativa con el medio ambiente, así como a prevenir la deriva de un ritmo libre. Se cree que esta relación de fase estable lograda es la función principal del arrastre.
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| dbo:abstract | Unter Entrainment versteht man in der Chronobiologie die Synchronisation der inneren Uhr mit regelmäßig wiederkehrenden Umgebungsfaktoren, den sogenannten Zeitgebern. Entrainment ist das biologische Äquivalent einer Phasenregelschleife.Der wichtigste Zeitgeber für circadiane Rhythmen ist der Wechsel von Tag und Nacht. Andere externe Zeitgeber können beispielsweise Ebbe und Flut, Temperatur oder soziale Interaktion sein. Dabei sind die resultierenden Verhaltensmuster keine direkte Reaktion auf die Umgebungsveränderungen, sie unterscheidet sich also von einfachen Reiz-Antwort-Mustern. Ist das der Fall, spricht man von . Dabei hat der Stimulus zwar einen direkten Effekt auf den Rhythmus, nicht aber auf die innere Uhr. (de) In the study of chronobiology, entrainment occurs when rhythmic physiological or behavioral events match their period to that of an environmental oscillation. It is ultimately the interaction between circadian rhythms and the environment. A central example is the entrainment of circadian rhythms to the daily light–dark cycle, which ultimately is determined by the Earth's rotation. Exposure to certain environmental stimuli will cue a phase shift, and abrupt change in the timing of the rhythm. Entrainment helps organisms maintain an adaptive phase relationship with the environment as well as prevent drifting of a free running rhythm. This stable phase relationship achieved is thought to be the main function of entrainment. There are two general modes of entrainment: phasic and continuous. The phasic mode is when there is limited interaction with the environment to "reset" the clock every day by the amount equal to the "error", which is the difference between the environmental cycle and the organism's circadian rhythm. The continuous mode is when the circadian rhythm is continuously adjusted by the environment, usually by constant light. Two properties, the free-running period of an organism, and the phase response curve, are the main pieces of information needed to investigate individual entrainment. There are also limits to entrainment. Although there may be individual differences in this limit, most organisms have a +/- 3 hours limit of entrainment. Due to this limit, it may take several days for re-entrainment. The term entrainment is applied because the biological rhythms are endogenous: the rhythm persists even in the absence of environmental cues because it is not a learned behavior but something that is inherent in organisms. Of the several possible cues, called zeitgebers (German for 'time-givers', 'synchronizers', 'external timekeepers'), which can contribute to entrainment, light has the largest impact. Units of circadian time (CT) are used to describe entrainment to refer to the relationship between the rhythm and the light signal/pulse. The activity/rest (sleep) cycle in animals is one of the circadian rhythms that normally are entrained by environmental cues. In mammals, such endogenous rhythms are generated by the suprachiasmatic nucleus (SCN) of the anterior hypothalamus. Entrainment is accomplished by altering the concentration of clock components through altered gene expression and protein stability. Circadian oscillations occur even in the cells of isolated organs such as the liver/heart as peripheral oscillators, and it is believed that they sync up with the master pacemaker in the mammalian brain, the SCN. Such hierarchical relationships are not the only ones possible: two or more oscillators may couple in order to assume the same period without either being dominant over the other(s). This situation is analogous to Huygens's pendulum clocks. The phase of entrainment refers to the relative timing of any circadian event within the objective 24-hour day. When good sleep hygiene is insufficient, a person's lack of synchronization to night and day can have health consequences. There is some variation within normal chronotypes' entrainment; it is normal for humans to awaken anywhere from about 5 a.m. to 9 a.m. However, patients with DSPD, ASPD and non-24-hour sleep–wake disorder are improperly entrained to light/dark. (en) En el estudio de la cronobiología, el arrastre ocurre cuando los eventos rítmicos fisiológicos o conductuales hacen coincidir su período con el de una oscilación ambiental. En última instancia, es la interacción entre los ritmos circadianos y el medio ambiente. Un ejemplo central es el arrastre de los ritmos circadianos al ciclo diario de luz y oscuridad, que en última instancia está determinado por la rotación de la Tierra. La exposición a ciertos estímulos ambientales indicará un cambio de fase y un cambio brusco en la sincronización del ritmo. El arrastre ayuda a los organismos a mantener una relación de fase adaptativa con el medio ambiente, así como a prevenir la deriva de un ritmo libre. Se cree que esta relación de fase estable lograda es la función principal del arrastre. (es) O entrainment (arrasto em inglês), dentro do estudo da cronobiologia, ocorre quando eventos rítmicos fisiológicos ou comportamentais coincidem em período e fase com uma oscilação ambiental. Um exemplo é o "entrainment" dos ritmos circadianos através do ciclo claro-escuro, que é determinado, em última instância pela rotação da Terra. O termo "entrainment" (algo como arrastamento) é justificado por que os ritmos biológicos são endógenos. Eles persistem até quando o organismo é isolado de dicas periódicas ambientais. Dentre as diversas pistas, chamadas de zeitgebers (Alemão para 'doadores de tempo', 'sincronizadores'), que podem contribuir para o entrainment, a luz é de longe a mais importante. Exercício pode também ter um papel. O ciclo de atividade/descanso(sono) em animais é apenas um dos ritmos circadianos que normalmente passam pelo entrainment através de pistas ambientais. Em mamíferos, esses ritmos endógenos são gerados pelo núcleo supraquiasmático (NSQ) do hipotálamo anterior. O entrainment ocorre através da alteração da concentração de "componentes-relógio" através da alteração da expressão gênica e da estabilidade de proteínas osciladoras. As oscilações circadianas ocorrem até em células de órgãos isolados e acredita-se que o marca-passo principal no sistema nervoso central, o NSQ, controle os relógios periféricos. Essa relação hierárquica não é a única possível : dois ou mois osciladores podem ser acoplados assumindo o mesmo período sem necessariamente serem dominantes sobre os outros. Essa situação é análoga aos relógios de pêndulo de Huygens. A fase do entrainment refere-se ao "timing" (temporização) relativo de qualquer evento circadiano dentro do dia de 24 horas. Quando a higiene do sono não é suficience, a falta de sincronia entre dia e noite pode levar a consequências para a saúde do indivíduo. Há variação significativa dentro dos cronotipos de entrainment normais; é normal para humanos acrodade entre 5 e 9 da manhã, por exemplo. Contudo, pacientes com DSPD, ASPD e "non-24-hour sleep–wake disorder" (do inglês, desordem do sono-vigília de não-24-horas) não tem seu "entrainment" ao ciclo claro/escuro funcional. (pt) |
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