Презентация "Биологические ритмы человека" по медицине – проект, доклад

Биологические ритмы человека

Циркадианный осциллятор

Устройства ввода (подстраивают ос- циллятор под изме- нения во внешней среде)

Устройства вывода

Ритмичные изменения внутренних параметров (уровень гормонов , температура тела и проч.)

Периодичные сигналы из внешней среды

Структура циркадианного ритма

Основные характеристики циркадианного осциллятора человека

локализован в супрахиазмальном ядре гипоталамуса основан на периодической транскрипции особых генов продукты этих генов сами являются факторами транскрипции благодаря отрицательным обратным связям уровень экспрессии генов претерпевает периодические колебания период колебания экспрессии равен 23-25 часам

Белки циркадианного осциллятора

bHLH-домен (связывает ДНК)

PAS A -домен PAS B -домен

Q-домен (связывает конститутивные факторы транскрипции)

Молекула Bmal

служит для гетеродимеризации

У человека 8 белков задействовано в генерации циркадианного ритма : PERIOD 1,2 и 3, CRYPTOCHROME 1 и 2 , а также CLOCK , TIMELESS и Bmal-1.

per1 per2 per3 ccg CLOCK cry PERIOD CRYPTOCHROME - + Bmal фосфорилирование Ядро

Молекулярный механизм циркадианного осциллятора

( по L.P.Shaerman , S.Sriram и др.)

с в е т

Механизм подстройки осциллятора

NMDA глутамат . . . Ca 2+ in повышается

Фосфорилированный CREB

Активация транскрипции

C-fos C-Fos Per Перезапуск ритма

Фосфорилировa-ние CREB

В ядро

Подстройка циркадианного осциллятора

подстройка возможна лишь на уровне транскрипции генов Per глутамат активирует экспрессию Per серотонин подавляет экспрессию Per

От таламуса От ядер шва От сетчатки схя серотонин NPY ?

Циркадианные колебания физиологических параметров человека

Температура тела

Уровень гормонов в крови ...

Интенсивность дыхания

Сон/бодрствование

…и многое другое

Суточные колебания уровня некоторых гормонов

Утро день ночь утро день ночь утро

Тиреотропин- рилизинг- фактор

Тиреотропный гормон

Тиреоидные гормоны

- синтез гормона

- секреция гормона , максимум в крови

Циркадианная регуляция синтеза мелатонина эпифизом

(по Nicholas S.Foulkes , Jimo Borjigin и др. с изменениями .)

Выводы

циркадианный ритм - филогенетически древнее приобретение структура биоритмов трудно изменима , хотя и не лишена возможности подстройки циркадианный ритм поддерживается долгое время в отсутствие внешних раздражителей через нервные и эндокринные связи ЦО задает колебания множества физиологических параметров механизмы действия ядерного осциллятора на клеточные процессы неизвестен

Литература

Биологические ритмы : в 2-х т./Под ред. Ю.Ашоффа. -М.:Мир,1984 Биологические ритмы . Ю.А.Романов , С.А.Чепурнов и др. -М.:Наука,1980 Биологические ритмы . Тезисы научной конференции по проблеме биологических ритмов и их значению в физиологии и патологии человека Биологические ритмы гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы у животных и человека в норме и при патологии ./Под ред. Ю.А.Романова и В.А.Таболина . М.,1975 Aaron Avivi , Urs Albrecht , Henric Oster . Biological clock in total darkness : the Clock/Mop3 circadian system of the blind subterranian mole rat L.P.Shaerman , S.Sriram . Interacting molecular loops in the mammalian circadian clock

Литература ( продолжение)

E.S.Maywood , N.Mrosovsky . Rapid down-regulation of mammalian Period genes during behavioral resetting of the circadian clock J.D.Best , E.S.Maywood . Rapid resetting of the mammalian circadian clock Toru Takumi . A light-independent oscillatory gene mPER3 in mouse SCN and OVLT Light and circadian rhythmicity regulate MAPkinase activation in the suprachiasmatic nuclei Yasuhide Miyamoto , Aziz Sancar . Vitamin B-2- based blue-light photoreceptors in the retinohypothalamic tract as the photoactive pigments for setting the circadian clock in mammals Nicolas S.Foulkes , Jimo Borjigin . Transcriptional control of circadian hormone synthesis via the CREM feedback loop