معلومة

هل هناك مصطلح بيولوجي لفترة نشاط تحددها درجة الحرارة

هل هناك مصطلح بيولوجي لفترة نشاط تحددها درجة الحرارة


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

بشكل عام نشير إلى فترة نشاط الكائنات الحية من حيث الفترة من اليوم الذي تكون فيه نشطة. نهاري ، شفقي ، ليلي ، أمومي ، وفيسبيرتين ، على سبيل المثال.

هناك بعض الحيوانات الصحراوية التي يبدو أن أنماط نشاطها تتطابق مع نطاق درجة الحرارة أكثر مما تتطابق مع نمط النهار / الليل. هل هناك مصطلح لهذا النوع من نمط النشاط؟


أشك في وجود مثل هذا المصطلح.

لاحظ أنه من المحتمل أن تكون العناصر اليومية والموسمية مرتبطة بشكل جيد بدورة درجة الحرارة. إن دورة درجة الحرارة ، كما أفترض ، تتأثر بشكل أساسي بالدورة اليومية والموسمية.

يمكنك التحدث عن أالسلوك الذي يعتمد على درجة الحرارة التي تتقلب يوميًا وموسميًا. عند البحث عن كلمات رئيسية محددة على الباحث العلمي من Google ، يبدو أن معظم المؤلفين يمرون بصياغة قصيرة من هذا النوع للتعبير عن هذا المفهوم.


هل هناك مصطلح بيولوجي لفترة نشاط تحددها درجة الحرارة - علم الأحياء

إيقاعات الساعة البيولوجية - الساعة البيولوجية


إيقاع الساعة البيولوجية هو أي عملية بيولوجية تعرض تذبذبًا داخليًا وقابلًا للحمل لمدة 24 ساعة تقريبًا. هذه الإيقاعات مدفوعة بساعة يومية ، وقد لوحظت الإيقاعات على نطاق واسع في النباتات والحيوانات والفطريات والبكتيريا الزرقاء. يأتي المصطلح "الساعة البيولوجية" من الكلمة اللاتينية "حوالي" ، والتي تعني "حول" (أو "تقريبًا") ، ومي أو يموت ، وتعني "اليوم". تسمى الدراسة الرسمية للإيقاعات الزمنية البيولوجية ، مثل الإيقاعات اليومية والمد والجزر والأسبوعية والموسمية والسنوية ، علم الأحياء الزمني. على الرغم من أن إيقاعات الساعة البيولوجية داخلية ("مدمجة" ، ومستدامة ذاتيًا) ، إلا أنها يتم تعديلها (مغروسة) في البيئة المحلية عن طريق إشارات خارجية تسمى zeitgebers ، وأهمها عادةً ضوء النهار.

تنسق "الساعة الرئيسية" في الدماغ جميع ساعات الجسم بحيث تكون متزامنة. يتحكم هذا الديك الرئيسي في إيقاعات الساعة البيولوجية وتتكون من مجموعة من الخلايا العصبية في الدماغ تسمى نواة suprachiasmatic ، أو SCN. يحتوي الـ SCN على حوالي 20000 خلية عصبية ويقع في منطقة ما تحت المهاد ، وهي منطقة من الدماغ فوق المكان الذي تتقاطع فيه الأعصاب البصرية من العين.

يتم إنتاج إيقاعات الساعة البيولوجية بواسطة عوامل طبيعية داخل الجسم ، ولكنها تتأثر أيضًا بإشارات من البيئة. الضوء هو المؤشر الرئيسي الذي يؤثر على إيقاعات الساعة البيولوجية ، حيث يقوم بتشغيل أو إيقاف تشغيل الجينات التي تتحكم في الساعات الداخلية للكائن الحي.

يمكن أن تؤثر الإيقاعات اليومية على دورات النوم والاستيقاظ وإفراز الهرمونات ودرجة حرارة الجسم وغيرها من وظائف الجسم المهمة. تم ربطها باضطرابات النوم المختلفة ، مثل الأرق. كما تم ربط إيقاعات الساعة البيولوجية غير الطبيعية بالسمنة والسكري والاكتئاب والاضطراب ثنائي القطب والاضطراب العاطفي الموسمي.

الإيقاعات اليومية مهمة في تحديد أنماط نوم الإنسان. تتحكم الساعة الرئيسية للجسم ، أو SCN ، في إنتاج الميلاتونين ، وهو هرمون يجعلك تشعر بالنعاس. نظرًا لوقوعها فوق الأعصاب البصرية ، والتي تنقل المعلومات من العين إلى الدماغ ، يتلقى SCN معلومات حول الضوء الوارد. عندما يكون هناك ضوء أقل - كما هو الحال في الليل - فإن SCN تخبر الدماغ بإنتاج المزيد من الميلاتونين حتى تشعر بالنعاس.

عادة ما يكون لاضطراب الإيقاعات تأثير سلبي على المدى القصير. عانى العديد من المسافرين من الحالة المعروفة باسم اضطراب الرحلات الجوية الطويلة ، وما يرتبط بها من أعراض مثل الإرهاق والارتباك والأرق. يحدث اضطراب الرحلات الجوية الطويلة عندما يعاني المسافرون من اضطراب النظم اليومية. عندما تمر عبر مناطق زمنية مختلفة ، ستكون ساعة جسمك مختلفة عن ساعة يدك.

يأتي مصطلح "الساعة البيولوجية" من الكلمة اللاتينية "حوالي" ويموت ، "اليوم" ، والتي تعني حرفيًا "حوالي يوم". تسمى الدراسة الرسمية للإيقاعات الزمنية البيولوجية مثل الإيقاعات اليومية والأسبوعية والموسمية والسنوية ، علم الأحياء الزمني.

على الرغم من أن إيقاعات الساعة البيولوجية داخلية ("مدمجة" ، ومستدامة ذاتيًا) ، إلا أنها يتم تعديلها (مقيدة) مع البيئة من خلال إشارات خارجية تسمى zeitgebers ، والتي يكون ضوء النهار الأساسي منها. بالمعنى الدقيق للكلمة ، يتم إنشاء إيقاعات الساعة البيولوجية داخليًا ، على الرغم من أنه يمكن تعديلها بواسطة إشارات خارجية مثل ضوء الشمس ودرجة الحرارة.

لكي يطلق على الإيقاع البيولوجي ، يجب أن يستوفي الإيقاع البيولوجي هذه المعايير العامة الأربعة:

1. تتكرر الإيقاعات مرة واحدة في اليوم (مدة كل منها 24 ساعة). لتتبع الوقت من اليوم ، يجب أن تكون الساعة في نفس النقطة في نفس الوقت كل يوم ، أي تكرار كل 24 ساعة.

2. تستمر الإيقاعات في حالة عدم وجود إشارات خارجية (داخلية). يستمر الإيقاع في ظروف ثابتة لمدة 24 ساعة تقريبًا. الأساس المنطقي لهذا المعيار هو التمييز بين إيقاعات الساعة البيولوجية والاستجابات البسيطة للإشارات الخارجية اليومية. لا يمكن القول بأن الإيقاع داخلي المنشأ ما لم يتم اختباره في ظروف بدون مدخلات دورية خارجية.

3. يمكن تعديل الإيقاعات لتتناسب مع التوقيت المحلي (قابل للتثبيت). يمكن إعادة ضبط الإيقاع بالتعرض للمنبهات الخارجية (مثل الضوء والحرارة) ، وهي عملية تسمى الانجراف. الأساس المنطقي لهذا المعيار هو التمييز بين الإيقاعات اليومية والإيقاعات الداخلية الأخرى التي يمكن تخيلها لمدة 24 ساعة والتي تكون محصنة ضد إعادة الضبط بواسطة إشارات خارجية ، وبالتالي لا تخدم الغرض من تقدير التوقيت المحلي. يوضح السفر عبر المناطق الزمنية قدرة الساعة البيولوجية البشرية على التكيف مع التوقيت المحلي الذي عادة ما يعاني منه الشخص لاضطراب الرحلات الجوية الطويلة قبل أن يؤدي احتباس ساعته البيولوجية إلى مزامنتها مع التوقيت المحلي.

4. تحافظ الإيقاعات على دورية الساعة البيولوجية على مدى مجموعة من درجات الحرارة الفسيولوجية التي تعرض تعويضًا لدرجة الحرارة. تعيش بعض الكائنات الحية في نطاق واسع من درجات الحرارة ، وستؤثر الاختلافات في الطاقة الحرارية على حركية جميع العمليات الجزيئية في خليتها (خلاياها). من أجل تتبع الوقت ، يجب أن تحافظ الساعة اليومية للكائن على دورية 24 ساعة تقريبًا على الرغم من الحركية المتغيرة ، وهي خاصية تعرف باسم تعويض درجة الحرارة.

أصول الإيقاعات اليومية

يُعتقد أن الإيقاعات اليومية نشأت في الخلايا الأولى لتوفير الحماية لتكرار الحمض النووي ، من الأشعة فوق البنفسجية العالية خلال النهار. نتيجة لذلك ، تم نقل النسخ المتماثل إلى الظلام. يحتفظ فطر Neurospora ، الموجود اليوم ، بهذه الآلية التي تنظمها الساعة.

أبسط ساعة يومية معروفة هي تلك الخاصة بالبكتيريا الزرقاء بدائية النواة. أظهرت الأبحاث الحديثة أنه يمكن إعادة تكوين الساعة اليومية من Synecohococcus elongatus في المختبر باستخدام البروتينات الثلاثة فقط لمذبذبها المركزي. ثبت أن هذه الساعة تحافظ على إيقاع 22 ساعة على مدار عدة أيام عند إضافة ATP.

كانت التفسيرات السابقة لضبط الوقت اليومي بدائية النواة تعتمد على آلية نسخ / ترجمة الحمض النووي ، وعلى الرغم من عدم إثبات أن هذا هو الحال ، إلا أنه لا يزال يُعتقد أنه ينطبق على الكائنات حقيقية النواة. في الواقع ، على الرغم من أن الأنظمة اليومية لحقيقيات النوى وبدائيات النوى لها نفس البنية الأساسية: المدخلات - المذبذب المركزي - المخرجات ، إلا أنها لا تشترك في أي تماثل. هذا يشير إلى أصول مستقلة محتملة.

يُعتقد أن البروتينات الحساسة للضوء والإيقاعات اليومية قد نشأت في الخلايا الأولى ، بهدف حماية تكاثر الحمض النووي من الأشعة فوق البنفسجية العالية خلال النهار. نتيجة لذلك ، تم نقل النسخ المتماثل إلى الظلام. يحتفظ فطر Neurospora ، الموجود اليوم ، بهذه الآلية التي تنظمها الساعة.

تسمح الإيقاعات اليومية للكائنات الحية بالتنبؤ والاستعداد لتغيرات بيئية دقيقة ومنتظمة لها قيمة كبيرة فيما يتعلق بالعالم الخارجي. يبدو أن الإيقاع مهم في تنظيم وتنسيق عمليات التمثيل الغذائي الداخلية ، كما هو الحال في التنسيق مع البيئة. يُقترح ذلك من خلال الحفاظ على (التوريث) للإيقاعات اليومية في ذباب الفاكهة بعد عدة مئات من الأجيال في ظروف معملية ثابتة ، وكذلك في الكائنات التي تعيش في ظلام دامس في البرية ، ومن خلال القضاء التجريبي على الإيقاعات اليومية السلوكية وليس الفسيولوجية في السمان. .

أبسط ساعة يومية معروفة هي تلك الخاصة بالبكتيريا الزرقاء بدائية النواة. أظهرت الأبحاث الحديثة أنه يمكن إعادة تكوين الساعة اليومية من Synechococcus elongatus في المختبر باستخدام البروتينات الثلاثة فقط لمذبذبها المركزي. ثبت أن هذه الساعة تحافظ على إيقاع 22 ساعة على مدار عدة أيام عند إضافة ATP. كانت التفسيرات السابقة لجهاز ضبط الوقت اليومي بدائية النواة تعتمد على آلية نسخ / ترجمة الحمض النووي.

تم تحديد خلل في المتماثل البشري لجين "فترة" ذبابة الفاكهة باعتباره سببًا لاضطراب النوم FASPS (متلازمة مرحلة النوم العائلية المتقدمة) ، مما يؤكد الطبيعة المحفوظة للساعة البيولوجية الجزيئية من خلال التطور. العديد من المكونات الجينية للساعة البيولوجية معروفة الآن. تؤدي تفاعلاتهم إلى حلقة تغذية مرتدة متشابكة للمنتجات الجينية تؤدي إلى تقلبات دورية تفسرها خلايا الجسم على أنها وقت محدد من اليوم.

من المعروف الآن أن الساعة البيولوجية الجزيئية يمكن أن تعمل داخل خلية واحدة ، أي أنها مستقلة عن الخلية. في الوقت نفسه ، قد تتواصل الخلايا المختلفة مع بعضها البعض مما يؤدي إلى إخراج متزامن للإشارات الكهربائية. قد تتفاعل هذه مع الغدد الصماء في الدماغ لتؤدي إلى إفراز دوري للهرمونات. قد توجد مستقبلات هذه الهرمونات في أماكن بعيدة عبر الجسم وتتزامن مع الساعات الطرفية لمختلف الأعضاء. وهكذا ، فإن معلومات الوقت من اليوم كما تنقلها العين تنتقل إلى الساعة في الدماغ ، ومن خلالها يمكن مزامنة الساعات في باقي الجسم. هذه هي الطريقة التي يتم بها التحكم بشكل منسق في توقيت النوم / الاستيقاظ ودرجة حرارة الجسم والعطش والشهية بواسطة الساعة البيولوجية.

الإيقاع اليومي موجود في أنماط النوم والتغذية للحيوانات ، بما في ذلك البشر. هناك أيضًا أنماط واضحة لدرجة حرارة الجسم الأساسية ونشاط موجات الدماغ وإنتاج الهرمونات وتجديد الخلايا والأنشطة البيولوجية الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، تعتبر الدورة البيولوجية ، رد الفعل الفسيولوجي للكائنات الحية على طول النهار أو الليل ، أمرًا حيويًا لكل من النباتات والحيوانات ، ويلعب النظام اليومي دورًا في قياس وتفسير طول النهار.

الإيقاع مرتبط بدورة الضوء والظلام. الحيوانات ، بما في ذلك البشر ، التي يتم الاحتفاظ بها في ظلام دامس لفترات طويلة تعمل في النهاية مع إيقاع الجري الحر. يتم دفع دورة نومهم للخلف أو للأمام كل "يوم" ، اعتمادًا على ما إذا كان "يومهم" ، فترة حياتهم الذاتية ، أقصر أو أطول من 24 ساعة. تسمى الإشارات البيئية التي تعيد ضبط الإيقاعات كل يوم zeitgebers (من الألمانية ، "مانح الوقت"). من المثير للاهتمام أن نلاحظ أن الثدييات الجوفية العمياء تمامًا (على سبيل المثال ، فأر الخلد الأعمى Spalax sp.) قادرة على الحفاظ على ساعاتها الذاتية في غياب واضح للمنبهات الخارجية. على الرغم من أنها تفتقر إلى عيون تكوين الصورة ، إلا أن مستقبلاتها الضوئية (التي تكشف الضوء) لا تزال تعمل بشكل دوري أيضًا.

ستظل الكائنات الحية التي تعمل بحرية والتي عادةً ما تحتوي على نوبة نوم واحدة أو اثنتين من حلقات النوم الموحدة في حالة وجودها في بيئة محمية من الإشارات الخارجية ، لكن الإيقاع ، بالطبع ، لا ينحصر في دورة الضوء المظلمة على مدار 24 ساعة في الطبيعة. قد يصبح إيقاع النوم والاستيقاظ ، في هذه الظروف ، خارج الطور مع إيقاعات الساعة البيولوجية أو الإيقاعية الفوق راديوية الأخرى مثل إيقاعات التمثيل الغذائي أو الهرموني أو الجهاز العصبي المركزي أو الإيقاعات العصبية.

أثرت الأبحاث الحديثة على تصميم بيئات المركبات الفضائية ، حيث وُجد أن الأنظمة التي تحاكي دورة الضوء والظلام مفيدة للغاية لرواد الفضاء.

أظهر باحثون نرويجيون في جامعة ترومسو أن بعض حيوانات القطب الشمالي (بترميجان ، الرنة) تظهر إيقاعات يومية فقط في أجزاء السنة التي تشهد شروق الشمس وغروبها يوميًا. في إحدى الدراسات التي أجريت على حيوانات الرنة ، أظهرت الحيوانات عند درجة حرارة 70 درجة شمالًا إيقاعات الساعة البيولوجية في الخريف والشتاء والربيع ، ولكن ليس في الصيف. تظهر الرنة عند 78 درجة شمالًا مثل هذه الإيقاعات فقط في الخريف والربيع. يعتقد الباحثون أن حيوانات القطب الشمالي الأخرى أيضًا قد لا تظهر إيقاعات الساعة البيولوجية في ضوء الصيف المستمر وظلام الشتاء المستمر.

ومع ذلك ، وجدت دراسة أخرى في شمال ألاسكا أن السناجب الأرضية والنيص حافظوا بصرامة على إيقاعاتهم اليومية خلال 82 يومًا وليلة من أشعة الشمس. يتكهن الباحثون بأن هاتين الثدييتين الصغيرتين ترى أن المسافة الظاهرة بين الشمس والأفق هي أقصر مرة في اليوم ، وبالتالي فهي إشارة كافية للتكيف معها.

- <> يستخدم التنقل في هجرة سقوط فراشة الملك في أمريكا الشمالية الشرقية (Danaus plexippus) إلى مناطق الشتاء في وسط المكسيك بوصلة الشمس المعوض بالوقت والتي تعتمد على الساعة اليومية في قرون الاستشعار الخاصة بهم

يرجع أقدم حساب معروف لعملية يومية إلى القرن الرابع قبل الميلاد ، عندما وصف أندروستينيس ، قبطان سفينة يخدم الإسكندر الأكبر ، حركات الأوراق النهارية لشجرة التمر الهندي. تم ذكر ملاحظة العملية اليومية أو اليومية عند البشر في النصوص الطبية الصينية التي يرجع تاريخها إلى القرن الثالث عشر تقريبًا ، بما في ذلك دليل الظهيرة ومنتصف الليل وقافية الذاكرة للمساعدة في اختيار نقاط Acu وفقًا للدورة النهارية ، اليوم. الشهر وموسم السنة.

أول ملاحظة مسجلة للتذبذب اليومي الداخلي كانت من قبل العالم الفرنسي جان جاك دورتوس دي ميران في عام 1729. وأشار إلى أن أنماط حركة أوراق نبات الميموزا بوديكا استمرت على مدار 24 ساعة حتى عندما تم الاحتفاظ بالنباتات. في ظلام دامس ، في التجربة الأولى لمحاولة التمييز بين الساعة الذاتية والاستجابات للمنبهات اليومية.

في عام 1896 ، لاحظ باتريك وجيلبرت أنه خلال فترة طويلة من الحرمان من النوم ، يزداد النعاس وينقص خلال فترة 24 ساعة تقريبًا.

في عام 1918 ، ج. أظهر Szymanski أن الحيوانات قادرة على الحفاظ على أنماط النشاط على مدار 24 ساعة في غياب الإشارات الخارجية مثل الضوء والتغيرات في درجة الحرارة. عزل رون كونوبكا وسيمور بينزر أول طافرة على مدار الساعة في ذبابة الفاكهة في أوائل السبعينيات ورسموا خريطة جين "الفترة" ، وهو أول مكون وراثي تم اكتشافه في الساعة البيولوجية. اكتشف جوزيف تاكاهاشي أول جين ساعة للثدييات (CLOCK) باستخدام الفئران في عام 1994.

صاغ فرانز هالبرج مصطلح "الساعة البيولوجية" في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي.

الساعة البيولوجية في الثدييات

تقع "الساعة" اليومية الأساسية في الثدييات في النواة فوق التصالبية (أو النواة) (SCN) ، وهي زوج من المجموعات المتميزة من الخلايا الموجودة في منطقة ما تحت المهاد. يؤدي تدمير الـ SCN إلى الغياب التام لإيقاع النوم والاستيقاظ المنتظم. يتلقى SCN معلومات حول الإضاءة من خلال العيون. تحتوي شبكية العين على مستقبلات ضوئية "كلاسيكية" ("قضبان" و "مخاريط") ، والتي تستخدم للرؤية التقليدية. لكن شبكية العين تحتوي أيضًا على خلايا عقدية متخصصة حساسة للضوء بشكل مباشر ، وتبرز مباشرة على الشبكة العصبية المركزية حيث تساعد في جذب هذه الساعة اليومية الرئيسية.

تحتوي هذه الخلايا على صبغة الميلانوبسين الضوئية وتتبع إشاراتها مسارًا يسمى السبيل الشبكي الوهمي ، مما يؤدي إلى SCN. إذا تمت إزالة الخلايا من SCN واستزراعها ، فإنها تحافظ على إيقاعها في غياب إشارات خارجية.

يأخذ SCN المعلومات حول أطوال النهار والليل من شبكية العين ، ويفسرها ، ويمررها إلى الغدة الصنوبرية ، وهي بنية صغيرة على شكل مخروط الصنوبر وتقع على المهاد. استجابة لذلك ، يفرز الصنوبر هرمون الميلاتونين. يبلغ إفراز الميلاتونين ذروته في الليل وينحسر أثناء النهار ويوفر وجوده معلومات حول طول الليل.

أشارت العديد من الدراسات إلى أن الميلاتونين الصنوبر يتغذى مرة أخرى على إيقاع SCN لتعديل أنماط النشاط اليومي والعمليات الأخرى. ومع ذلك ، فإن طبيعة هذه الملاحظات وأهميتها على مستوى النظام غير معروفة.

يمكن تقييد إيقاعات الساعة البيولوجية للإنسان لفترات أقصر قليلاً وأطول من 24 ساعة على الأرض. أظهر الباحثون في جامعة هارفارد مؤخرًا أنه يمكن على الأقل إدخال الأشخاص في دورة مدتها 23.5 ساعة ودورة مدتها 24.65 ساعة (الأخيرة هي دورة الليل والنهار الشمسية الطبيعية على كوكب المريخ).

اقترحت الأبحاث المبكرة حول إيقاعات الساعة البيولوجية أن معظم الناس يفضلون يومًا أقرب إلى 25 ساعة عند عزلهم عن المنبهات الخارجية مثل ضوء النهار وتوقيت. ومع ذلك ، كان هذا البحث خاطئًا لأنه فشل في حماية المشاركين من الضوء الاصطناعي. على الرغم من حماية الأشخاص من إشارات الوقت (مثل الساعات) وضوء النهار ، لم يكن الباحثون على دراية بتأثيرات تأخير الطور للأضواء الكهربائية الداخلية. سُمح للأشخاص بإضاءة الضوء عندما يكونون مستيقظين وإيقاف تشغيله عندما يريدون النوم. أدى الضوء الكهربائي في المساء إلى تأخير طورهم اليومي. أصبحت هذه النتائج معروفة.

أظهرت الأبحاث الحديثة أن: البالغين لديهم يوم مدمج ، والذي يبلغ متوسطه حوالي 24 ساعة من الإضاءة الداخلية تؤثر على إيقاعات الساعة البيولوجية ومعظم الناس يحصلون على أفضل نوعية نوم خلال فترات نومهم التي يحددها النمط الزمني. دراسة قام بها Czeisler et al. وجدت في جامعة هارفارد أن نطاق البالغين الطبيعيين الأصحاء من جميع الأعمار ضيق للغاية: 24 ساعة و 11 دقيقة زائد أو ناقص 16 دقيقة. "الساعة" تعيد ضبط نفسها يوميًا على دورة دوران الأرض المكونة من 24 ساعة.

علامات المرحلة الكلاسيكية لقياس توقيت إيقاع الساعة البيولوجية للثدييات هي:

    إفراز الميلاتونين من الغدة الصنوبرية

لدراسات درجة الحرارة ، يجب أن يظل الأشخاص مستيقظين ولكن هادئين وشبه متكئين في الظلام القريب بينما يتم قياس درجات حرارة المستقيم بشكل مستمر. يصل متوسط ​​درجة حرارة الإنسان البالغ إلى الحد الأدنى في حوالي الساعة 05:00 (5 صباحًا) ، أي حوالي ساعتين قبل وقت الاستيقاظ المعتاد ، على الرغم من أن الاختلاف كبير بين الأنماط الزمنية العادية.

الميلاتونين غائب عن النظام أو منخفض بشكل لا يمكن اكتشافه خلال النهار. ظهوره في الضوء الخافت ، ظهور الميلاتونين الخافت (DLMO) ، حوالي الساعة 21:00 (9 مساءً) يمكن قياسه في الدم أو اللعاب. يمكن أيضًا قياس مستقلبه الرئيسي في بول الصباح. تم استخدام كل من DLMO ونقطة المنتصف (في الوقت المناسب) لوجود الهرمون في الدم أو اللعاب كعلامات يومية.

ومع ذلك ، تشير الأبحاث الحديثة إلى أن تعويض الميلاتونين قد يكون العلامة الأكثر موثوقية. Benloucif et al. في شيكاغو عام 2005 ، وجد أن علامات طور الميلاتونين كانت أكثر استقرارًا وأكثر ارتباطًا بتوقيت النوم من الحد الأدنى لدرجة الحرارة الأساسية. ووجدوا أن كلاً من إزاحة النوم وتعويض الميلاتونين كانا مرتبطين ارتباطًا وثيقًا بعلامات المرحلة المختلفة أكثر من ارتباط بداية النوم. بالإضافة إلى ذلك ، كانت المرحلة المتدنية من مستويات الميلاتونين أكثر موثوقية واستقرارًا من إنهاء تخليق الميلاتونين.

تتمثل إحدى الطرق المستخدمة لقياس تعويض الميلاتونين في تحليل سلسلة من عينات البول طوال الصباح لوجود مستقلب الميلاتونين 6-سلفاتوكسيميلاتونين (aMT6s). Laberge et al. في كيبيك في عام 1997 ، استخدمت هذه الطريقة في دراسة أكدت وجود المرحلة اليومية المتأخرة في كثير من الأحيان لدى المراهقين الأصحاء.

العلامة الثالثة لجهاز تنظيم ضربات القلب البشري هي توقيت الحد الأقصى لمستوى الكورتيزول في البلازما. كليرمان وآخرون. في عام 2002 ، قارنت بيانات الكورتيزول ودرجة الحرارة بثماني طرق تحليل مختلفة لبيانات الميلاتونين في البلازما ، ووجدت أن "الطرق التي تستخدم بيانات الميلاتونين في البلازما يمكن اعتبارها أكثر موثوقية من الطرق التي تستخدم بيانات العلاج المعرفي السلوكي أو الكورتيزول كمؤشر على المرحلة البيولوجية عند البشر."

تشمل التغيرات الفسيولوجية الأخرى التي تحدث وفقًا لإيقاع الساعة البيولوجية معدل ضربات القلب وإنتاج خلايا الدم الحمراء.

تم العثور على إيقاعات الساعة البيولوجية المستقلة بشكل أو بآخر في العديد من الأعضاء والخلايا في الجسم خارج نوى suprachiasmatic (SCN) ، "الساعة الرئيسية". توجد هذه الساعات ، التي تسمى المذبذبات المحيطية ، في المريء والرئتين والكبد والبنكرياس والطحال والغدة الصعترية والجلد.

على الرغم من أن المذبذبات الموجودة في الجلد تستجيب للضوء ، إلا أن التأثير الجهازي لم يتم إثباته حتى الآن. هناك أيضًا بعض الأدلة على أن البصلة الشمية والبروستاتا قد يتعرضان للتذبذبات عند الاستنبات ، مما يشير إلى أن هذه الهياكل قد تكون أيضًا مذبذبات ضعيفة. علاوة على ذلك ، يبدو أن خلايا الكبد ، على سبيل المثال ، تستجيب للتغذية بدلاً من الضوء. يبدو أن الخلايا من أجزاء كثيرة من الجسم لديها إيقاعات حرة.

النور والساعة البيولوجية


يعيد الضوء ضبط الساعة البيولوجية وفقًا لمنحنى استجابة الطور (PRC). اعتمادًا على التوقيت ، يمكن للضوء أن يتقدم أو يؤخر إيقاع الساعة البيولوجية. يختلف كل من PRC والإضاءة المطلوبة من نوع إلى نوع ومستويات إضاءة أقل مطلوبة لإعادة ضبط الساعات في القوارض الليلية أكثر من البشر.

مستويات الإضاءة التي تؤثر على إيقاع الساعة البيولوجية لدى البشر أعلى من المستويات المستخدمة عادةً في الإضاءة الاصطناعية في المنازل. وفقًا لبعض الباحثين ، يجب أن تصل شدة الإضاءة التي تثير نظام الساعة البيولوجية إلى 1000 لوكس لتضرب شبكية العين.

بالإضافة إلى شدة الضوء ، فإن الطول الموجي (أو اللون) للضوء هو عامل في انجذاب ساعة الجسم. يتم تحفيز الميلانوبسين بكفاءة أكبر بالضوء من الجزء الأزرق من الطيف (420-440 نانومتر وفقًا لبعض الباحثين بينما أبلغ آخرون عن 470-485 نانومتر). توجد هذه الأطوال الموجية الزرقاء في جميع مصادر الضوء تقريبًا ، لذلك يتطلب إزالتها أضواء أو مرشحات خاصة تظهر باللون الكهرماني.

يُعتقد أن اتجاه الضوء قد يكون له تأثير على جذب ضوء الإيقاع اليومي القادم من الأعلى ، والذي يشبه صورة السماء الساطعة ، ويكون له تأثير أكبر من الضوء الذي يدخل أعيننا من الأسفل.

وفقًا لدراسة أجريت عام 2010 من قبل مركز أبحاث الإضاءة ، فإن ضوء النهار له تأثير مباشر على إيقاعات الساعة البيولوجية ، وبالتالي على الأداء والرفاهية. أظهر البحث أن الطلاب الذين يعانون من اضطراب في مخططات الإضاءة في الصباح يعانون بالتالي من اضطراب في أنماط النوم. قد يؤدي التغيير في أنماط النوم إلى تأثير سلبي على أداء الطلاب ويقظتهم. تؤدي إزالة الضوء اليومي في الصباح إلى تأخير ظهور الميلاتونين الخافت لمدة 6 دقائق في اليوم ، لمدة 30 دقيقة لمدة خمسة أيام.


قد يؤدي توقيت العلاج الطبي بالتنسيق مع ساعة الجسم إلى زيادة الفعالية بشكل كبير وتقليل سمية الأدوية أو التفاعلات الضائرة. على سبيل المثال ، قد يقلل العلاج في الوقت المناسب بمثبطات الإنزيم المحول للأنجيوتنسين (ACEi) من ضغط الدم الليلي ويفيد أيضًا إعادة تشكيل البطين الأيسر (العكسي).

خلص عدد من الدراسات إلى أن فترة النوم القصيرة أثناء النهار ، وهي قيلولة قوية ، ليس لها أي تأثير ملموس على إيقاعات الساعة البيولوجية الطبيعية ، ولكنها يمكن أن تقلل من التوتر وتحسن الإنتاجية.

هناك العديد من المشاكل الصحية المرتبطة باضطرابات إيقاع الساعة البيولوجية البشرية ، مثل الاضطراب العاطفي الموسمي (SAD) ومتلازمة تأخر مرحلة النوم (DSPS) واضطرابات إيقاع الساعة البيولوجية الأخرى. تلعب إيقاعات الساعة البيولوجية أيضًا دورًا في نظام التنشيط الشبكي ، وهو أمر ضروري للحفاظ على حالة الوعي. بالإضافة إلى ذلك ، قد يكون الانعكاس في دورة النوم والاستيقاظ علامة أو مضاعفة لبولس الدم أو آزوتيميا أو فشل كلوي حاد.

أظهرت الدراسات أيضًا أن للضوء تأثيرًا مباشرًا على صحة الإنسان بسبب الطريقة التي يؤثر بها على إيقاعات الساعة البيولوجية.

الإيقاع اليومي وطياري الطيران


نظرًا لطبيعة عمل طياري الخطوط الجوية ، الذين يجتازون غالبًا مناطق زمنية متعددة ومناطق ضوء الشمس والظلام في يوم واحد ، ويقضون ساعات طويلة مستيقظين ليلًا ونهارًا ، فغالبًا ما يكونون غير قادرين على الحفاظ على أنماط النوم التي تتوافق مع إيقاع الساعة البيولوجية للإنسان الطبيعي يمكن أن يؤدي هذا الوضع بسهولة إلى التعب. يستشهد NTSB بهذا الوضع كعامل مساهم في العديد من الحوادث وقد أجرى العديد من الدراسات البحثية من أجل إيجاد طرق لمكافحة التعب في الطيارين.

اضطراب النوم إيقاع الساعة البيولوجية


تُعد اضطرابات نوم الإيقاع اليومي عائلة من اضطرابات النوم التي تؤثر ، من بين أمور أخرى ، على توقيت النوم. لا يستطيع الأشخاص المصابون باضطرابات نوم الساعة البيولوجية النوم والاستيقاظ في الأوقات المطلوبة للعمل العادي والمدرسة والاحتياجات الاجتماعية. إنهم قادرون عمومًا على الحصول على قسط كافٍ من النوم إذا سمح لهم بالنوم والاستيقاظ في الأوقات التي تمليها ساعات أجسادهم. ما لم يكن لديهم أيضًا اضطراب نوم آخر ، فإن نومهم يكون طبيعيًا.

البشر ، مثل معظم الحيوانات والنباتات ، لديهم إيقاعات بيولوجية ، تُعرف بإيقاعات الساعة البيولوجية ، والتي تتحكم فيها ساعة بيولوجية وتعمل على نطاق زمني يومي. تؤثر هذه العوامل على درجة حرارة الجسم واليقظة والشهية وإفراز الهرمونات وما إلى ذلك بالإضافة إلى توقيت النوم. بسبب الساعة اليومية ، لا يزداد النعاس باستمرار مع مرور الوقت. تتأثر رغبة الشخص وقدرته على النوم بكل من طول الفترة الزمنية منذ استيقاظ الشخص من نوم كافٍ ، وكذلك بإيقاعات الساعة البيولوجية الداخلية. وبذلك يكون الجسم جاهزًا للنوم واليقظة في أوقات مختلفة من اليوم.

يقول الباحث في مجال النوم ، يارون داجان ، إن "هذه الاضطرابات يمكن أن تؤدي إلى صعوبات نفسية ووظيفية ضارة وغالبًا ما يتم تشخيصها بشكل خاطئ ومعالجتها بشكل غير صحيح بسبب حقيقة أن الأطباء غير مدركين لوجودها". اقرأ أكثر .

قد تؤثر الإيقاعات اليومية وجينات الساعة التي يتم التعبير عنها في مناطق الدماغ خارج النواة فوق التصالبية بشكل كبير على التأثيرات التي تنتجها العقاقير مثل الكوكايين. علاوة على ذلك ، فإن التلاعب الجيني لجينات الساعة يؤثر تأثيرا عميقا في أفعال الكوكايين.

تخبر الإيقاعات اليومية للنبات النبات عن الموسم الحالي ومتى تزهر للحصول على أفضل فرصة لجذب الحشرات لتلقيحها ويمكن أن تشمل حركة الأوراق ، والنمو ، والإنبات ، وتبادل الغازات / الثغور ، ونشاط الإنزيم ، والنشاط الضوئي ، وانبعاث العطر.

تحدث إيقاعات الساعة البيولوجية كإيقاع بيولوجي مع الضوء ، وتتولد داخليًا وتتسم بالاكتفاء الذاتي ، وهي ثابتة نسبيًا على نطاق من درجات الحرارة المحيطة. تتميز الإيقاعات اليومية بحلقة ردود فعل نسخية ، ووجود بروتينات PAS ، والعديد من المستقبلات الضوئية التي تضبط الساعة لظروف الإضاءة المختلفة. يؤدي توقع التغيرات في البيئة إلى تغيير الحالة الفسيولوجية التي تزود النباتات بميزة تكيفية. إن الفهم الأفضل لإيقاعات الساعة البيولوجية للنبات له تطبيقات في الزراعة مثل مساعدة المزارعين على تنظيم حصاد المحاصيل وبالتالي زيادة توافر المحاصيل ، والتأمين ضد الخسائر الفادحة بسبب الطقس.

يتم ضبط الساعات من خلال إشارات مثل الضوء ودرجة الحرارة وتوافر العناصر الغذائية ، بحيث يتطابق التوقيت الداخلي مع التوقيت المحلي. الضوء هو الإشارة ويتم استشعاره بواسطة مجموعة واسعة من المستقبلات الضوئية. يتم امتصاص الضوء الأحمر والأزرق من خلال العديد من الكروموزومات النباتية والكريبتوكروم. واحد فيتوكروم ، phyA ، هو فيتوكروم رئيسي في الشتلات ذات اللون الداكن ، ولكنه يتحلل بسرعة في الضوء لإنتاج Cry1. تكون Phytochromes B-E أكثر استقرارًا مع phyB ، وهو الفيتوكروم الرئيسي في الشتلات الخفيفة. الجين الكريبتوكروم (البكاء) هو أيضًا عنصر حساس للضوء في الساعة اليومية. تساعد الكريبتوكروميات 1-2 (المتضمنة في الأشعة فوق البنفسجية الزرقاء) على الحفاظ على طول الفترة الزمنية في الساعة من خلال مجموعة كاملة من ظروف الإضاءة.

يولد المذبذب المركزي إيقاعًا مستدامًا ذاتيًا ويتكون من جينين: CCA1 (الساعة البيولوجية والساعة المرتبطة 1) و LHY (Hypocotyl المتأخر) الذي يشفر عوامل نسخ MYB وثيقة الصلة التي تنظم إيقاعات الساعة البيولوجية في نبات الأرابيدوبسيس. عندما يتم التعبير عن CCA1 و LHY بشكل مفرط (في ظل ظروف إضاءة ثابتة أو مظلمة) تصبح النباتات عدم انتظام ضربات القلب وتقلل إشارات mRNA من المساهمة في حلقة التغذية الراجعة السلبية. يتأرجح تعبير CCA1 و LHY ويبلغ ذروته في الصباح الباكر بينما يتذبذب TOC1 ويبلغ ذروته في وقت مبكر من المساء. من الملاحظات والدراسات السابقة ، يُفترض أن هذه المكونات الثلاثة تشكل حلقة ردود فعل سلبية حيث يقوم كل من CCA1 و LHY بإفراط في التعبير عن TOC1 و TOC1 المعبر عنه بشكل مفرط هو منظم إيجابي CCA1 و LHY.

علم الأحياء الزمني هو أحد مجالات علم الأحياء الذي يفحص الظواهر الدورية (الدورية) في الكائنات الحية وتكيفها مع الإيقاعات المتعلقة بالشمس والقمر. تُعرف هذه الدورات بالإيقاعات البيولوجية. يأتي علم الأحياء الزمني من الكلمة اليونانية القديمة (كرونوس ، والتي تعني "الوقت") ، وعلم الأحياء ، الذي يتعلق بدراسة الحياة أو علمها. تم استخدام المصطلحين المرتبطين بالكرونوم والكرونوم في بعض الحالات لوصف الآليات الجزيئية المشاركة في الظواهر البيولوجية الزمنية أو الجوانب الكمية لعلم الأحياء الزمني ، لا سيما عندما تكون مقارنة الدورات بين الكائنات مطلوبة.

تشمل دراسات علم الأحياء الزمنية على سبيل المثال لا الحصر علم التشريح المقارن وعلم وظائف الأعضاء وعلم الوراثة والبيولوجيا الجزيئية وسلوك الكائنات الحية ضمن ميكانيكا الإيقاعات البيولوجية. تشمل الجوانب الأخرى التنمية والتكاثر والبيئة والتطور.


حدد العلماء ارتباطًا دقيقًا بين إشارة الضوء وإيقاعات الساعة البيولوجية PhysOrg - 29 ديسمبر 2010
حدد العلماء الذين يعملون في هذا المجال ، المعروف باسم علم الأحياء الزمني ، الجينات التي توجه إيقاعات الساعة البيولوجية في البشر والفئران وذباب الفاكهة والفطريات والعديد من الكائنات الحية الأخرى. ومع ذلك ، فإن الآليات التي تتفاعل بها تلك الجينات مع الضوء في بيئة الكائن الحي لم يتم فهمها جيدًا.


يكشف البحث أن البكتيريا لديها أيضًا ساعات داخلية تتوافق مع دورة الحياة على مدار 24 ساعة على الأرض PhysOrg - 8 يناير 2021
يجيب البحث على سؤال بيولوجي طويل الأمد ويمكن أن يكون له آثار على توقيت توصيل الدواء والتكنولوجيا الحيوية وكيفية تطوير الحلول في الوقت المناسب لحماية المحاصيل. الساعات البيولوجية أو الإيقاعات اليومية هي آليات توقيت داخلية رائعة منتشرة في جميع أنحاء الطبيعة تمكن الكائنات الحية من التعامل مع التغيرات الرئيسية التي تحدث من النهار إلى الليل ، حتى عبر المواسم. تستخدم هذه الإيقاعات الجزيئية الموجودة داخل الخلايا إشارات خارجية مثل ضوء النهار ودرجة الحرارة لمزامنة الساعات البيولوجية مع بيئتها. هذا هو السبب في أننا نشعر بالتأثيرات المزعجة لاضطراب الرحلات الجوية الطويلة ، حيث أن ساعاتنا الداخلية غير متطابقة مؤقتًا قبل مواءمتها مع الدورة الجديدة للضوء والظلام في وجهة سفرنا.


تقول الدراسة إن هناك 6 أنماط زمنية بشرية ، وليس فقط قبرات الصباح والبوم الليلية ، تنبيه علمي - 2 ديسمبر 2020

بعض الناس قبرات الصباح. البعض الآخر من البوم الليلي. لكن العلماء لا يندرجون في هاتين الفئتين بدقة ، كما يقول العلماء - وتشير دراسة جديدة إلى أن هناك في الواقع عدة أنماط زمنية مختلفة تحدد يقظة الناس وراحتهم. الأنماط الزمنية هي المظاهر السلوكية للإيقاعات اليومية التي نشعر بها طوال النهار والليل. بمعنى ما ، إنها ساعة جسمك الداخلية ، مما يساعد على تحديد ما إذا كنت شخصًا صباحيًا أو شخصًا ليليًا. Waking life, however, isn't perhaps quite as binary as those stereotypes might suggest, and at least some evidence suggests alternative chronotypes also exist beyond early birds and night owls.

Researchers have mapped out some of the mechanisms that may affect women's fertility from the teenage years to menopause. These mechanisms largely depend on naturally occurring chromosome errors - errors that vary depending on age group.


How our biological clocks are locked in sync PhysOrg - August 13, 2019
Scientists from EPFL's Institute of Bioengineering have discovered that the circadian clock and the cell-cycle are, in fact, synchronized. Nothing in biology is static everything is fluid, dynamic and ever-moving. Often, this movement occurs in repeating patterns - regular, measurable cycles that tick just like "clocks." Two of the most important such cycles are the circadian clock, which regulates the sleep/awake rhythm, and the cell cycle, which regulates the growth, life and death of virtually every cell in the body. Considering things like sleep abnormalities, cancer, aging and other related problems, it's not hard to see why both of these cycles have gained enormous interest from researchers.


1 in 300 thrives on very-early-to-bed, very-early-to-rise routine - Many extreme early birds share genetic trait with family members Science Daily - August 7, 2019
A quirk of the body clock that lures some people to sleep at 8 p.m., enabling them to greet the new day as early as 4 a.m., may be significantly more common than previously believed.


To predict the future, the brain uses two clocks - In music, sports and other activities, we calculate movement in two different parts of the brain Science Daily - November 24, 2018
One type of anticipatory timing relies on memories from past experiences. The other on rhythm. Both are critical to our ability to navigate and enjoy the world, and scientists have found they are handled in two different parts of the brain.That moment when you step on the gas pedal a split second before the light changes, or when you tap your toes even before the first piano note of Camila Cabello's "Havana" is struck. That's anticipatory timing. One type relies on memories from past experiences. The other on rhythm. Both are critical to our ability to navigate and enjoy the world.


Body clock linked to mood disorders BBC - May 16, 2018
Disruption to the body's internal clock may put people at increased risk of mood disorders, scientists say. A clock ticks in nearly every cell of the body. And they change how the tissues work in a daily rhythm. A Lancet Psychiatry study of 91,000 people found a disrupted body clock was linked with depression, bipolar disorder and other problems.


Poor grades tied to class times that don't match our biological clocks PhysOrg - March 30, 2018
Researchers tracked the personal daily online activity profiles of nearly 15,000 college students as they logged into campus servers. After sorting the students into "night owls," "daytime finches" and "morning larks" - based on their activities on days they were not in class - researchers compared their class times to their academic outcomes. Their findings, published today in the journal Scientific Reports, show that students whose circadian rhythms were out of sync with their class schedules - say, night owls taking early morning courses - received lower grades due to "social jet lag," a condition in which peak alertness times are at odds with work, school or other demands.


Cells in the retina light the way to treating jet lag Medical Express - April 18, 2017
Researchers have found a new group of cells in the retina that directly affect the biological clock by sending signals to a region of the brain which regulates our daily circadian rhythms. This new understanding of how circadian rhythms are regulated through the eye could open up new therapeutic possibilities for restoring biological clocks in people who have jet lag through traveling or working night shifts.


Circadian clock misalignment and consequences PhysOrg - December 7, 2015
Shift work sleep disorder comprises a group of symptoms including insomnia, proneness to accidents and inattentiveness that typically afflict people whose work schedules shift between day and night, disrupting their normal circadian cycles. The disorder heightens such health risks as obesity, diabetes, heart disease and may be implicated in increased incidence of cancer. Normally, the light-entrained circadian clock, which is located in the brain's suprachiasmatic nucleus, controls the alternating diurnal active phase and the rest phase. In humans, the active phase is during the light period and the rest phase is the dark period in mice, it is the opposite. While a night worker on a reliable and unchanging schedule can adapt to some extent, most health experts maintain that night work is not ideal for the vast majority of workers.


New research helps to explain how temperature shifts the circadian clock PhysOrg - December 3, 2015
For many living things, a roughly 24-hour internal clock governs the rhythms of life - everything from sleep in animals, to leaf opening in plants and reproduction in bread mold. Scientists have come to understand much about this internal time-keeping system, but one important aspect, its complex response to temperature, remains enigmatic. The reason is that while warming and cooling cause the clock to shift forward or backward, they cannot shorten or lengthen its 24-hour cycle. Research suggests the internal gears within the clock - the cyclical activity of genes and concentrations of proteins - do not change with temperature, so the length of the cycle stays the same. Meanwhile the core mechanisms of the clock appear to be linked to external pathways that are sensitive to temperature. This external coupling can cue the clock to skip ahead or backward.


Molecular switch keeps circadian clock running on time Science Daily - October 1, 2015
Circadian rhythms help everything from plants to humans coordinate with the daily light-dark cycle, but how this natural clock keeps accurate time, or why it goes awry in people with sleep disorders, is still under investigation. New findings suggest that a molecular switch balances the activity of two key proteins that keep the central timepiece of the clock -- the daily accumulation and degradation of the PER2 protein -- on schedule.


Earth's daily rotation period encoded in an atomic-level protein structure Science Daily - June 26, 2015
Scientists have demonstrated that Earth's daily rotation period (24 hours) is encoded in the KaiC protein at the atomic level, a small, 10 nm-diameter biomolecule expressed in cyanobacterial cells.The results of this joint research will help elucidate a longstanding question in chronobiology: How is the circadian period of biological clocks determined?


Neuroscientists identify cell type in the brain that controls body clock circadian rhythms PhysOrg - March 17, 2015
UT Southwestern Medical Center neuroscientists have identified key cells within the brain that are critical for determining circadian rhythms, the 24-hour processes that control sleep and wake cycles, as well as other important body functions such as hormone production, metabolism, and blood pressure. Circadian rhythms are generated by the suprachiasmatic nucleus (SCN) located within the hypothalamus of the brain, but researchers had previously been unable to pinpoint which of the many thousands of neurons in the region were involved in controlling the body's timekeeping mechanisms.


DNA clock helps to get measure of people's lifespans Science Daily - February 3, 2015
Scientists have identified a biological clock that provides vital clues about how long a person is likely to live. A biological clock that provides vital clues about how long a person is likely to live has been discovered by researchers. Researchers studied chemical changes to DNA that take place over a lifetime, and can help them predict an individual's age. By comparing individuals' actual ages with their predicted biological clock age, scientists saw a pattern emerging.


Biological clock able to measure age of most human tissues PhysOrg - October 21, 2013
A newly discovered biological clock measures aging throughout the body. While earlier clocks have been linked to saliva, hormones and telomeres, the new research is the first to identify an internal timepiece able to accurately gauge the age of diverse human organs, tissues and cell types. Unexpectedly, the clock also found that some parts of the anatomy, like a woman's breast tissue, age faster than the rest of the body.


The Link Between Circadian Rhythms and Aging: Gene Associated With Longevity Also Regulates the Body's Circadian Clock Science Daily - June 20, 2013
Human sleeping and waking patterns are largely governed by an internal circadian clock that corresponds closely with the 24-hour cycle of light and darkness. This circadian clock also controls other body functions, such as metabolism and temperature regulation. Studies in animals have found that when that rhythm gets thrown off, health problems including obesity and metabolic disorders such as diabetes can arise. Studies of people who work night shifts have also revealed an increased susceptibility to diabetes.


The rhythm of everything PhysOrg - June 18, 2013
Dawn triggers basic biological changes in the waking human body. As the sun rises, so does heart rate, blood pressure and body temperature. The liver, the kidneys and many natural processes also begin shifting from idle into high gear. Then as daylight wanes and darkness descends, these processes likewise begin to subside, returning to their lowest levels again as we sleep. These internal biological patterns are tightly linked to an external cosmic pattern: the earth's rotation around the sun once every 24 hours. This endless loop of light and darkness and the corresponding synchrony of internal and external clocks, are called circadian rhythms, from "circa diem," Latin for "approximately a day." Circadian rhythms influence almost all living organisms, from bacteria to algae, insects, birds and, as is increasingly understood by science, humans beings.


Scientists Map the Wiring of the Biological Clock Science Daily - June 6, 2013
Daily rhythms of sleep and metabolism are driven by a biological clock in the suprachiasmatic nucleus (SCN), a structure in the brain made up of 20,000 neurons, all of which can keep daily (circadian) time individually. If the SCN is to be a robust, but sensitive, timing system, the neurons must synchronize precisely with one another and adjust their rhythms to those of the environment. Herzog's lab has discovered a push-pull system in the SCN that does both. In 2005 they reported that the neurons in the clock network communicate by means of a neuropeptide (VIP) that pushes them to synchronize with one another.


Circadian Rhythms Can Be Modified for Potential Treatment of Disorders Science Daily - January 23, 2013
UC Irvine-led studies have revealed the cellular mechanism by which circadian rhythms -- also known as the body clock -- modify energy metabolism and also have identified novel compounds that control this action. The findings point to potential treatments for disorders triggered by circadian rhythm dysfunction, ranging from insomnia and obesity to diabetes and cancer. Circadian rhythms of 24 hours govern fundamental physiological functions in almost all organisms.


A biological clock to wind them all Nature - May 16, 2012

The dawn of oxygen-producing life 2.5 billion years ago may have set the first biological clocks in motion. That is the suggestion of a provocative paper published online today in Nature1, which finds that enzymes that absorb the toxic by-products of oxygen respiration, such as hydrogen peroxide, wax and wane in a periodic fashion and exist across all domains of life. Nearly all life keeps internal time through biochemical mechanisms known as circadian clocks. These cycle in a roughly 24-hour period in the absence of outside cues such as sunlight, and yet they also respond to outside signals to reset, says Akhilesh Reddy, a biochemist at the University of Cambridge, UK, who is lead author of the latest study. For a traveller to recover from jet lag, for instance, they must reset, or entrain, their circadian clock.


Ancient body clock discovered that helps to keep all living things on time PhysOrg - January 27, 2011
The mechanism that controls the internal 24-hour clock of all forms of life from human cells to algae has been identified by scientists. Not only does the research provide important insight into health-related problems linked to individuals with disrupted clocks - such as pilots and shift workers - it also indicates that the 24-hour circadian clock found in human cells is the same as that found in algae and dates back millions of years to early life on Earth.


Temperature rhythms keep body clocks in sync, researchers find PhysOrg - October 14, 2010
Researchers at UT Southwestern Medical Center have found that fluctuations in internal body temperature regulate the body's circadian rhythm, the 24-hour cycle that controls metabolism, sleep and other bodily functions. A light-sensitive portion of the brain called the suprachiasmatic nucleus (SCN) remains the body's "master clock" that coordinates the daily cycle, but it does so indirectly.


Your Hair Reveals Whether You're a Morning Person National Geographic - August 23, 2010
Early bird or late riser? The mysteries of your sleep cycle may be unlocked by the hairs on your head, a new study says. That's because the genes that regulate our body clocks can be found in hair-follicle cells, researchers have discovered. A tiny portion of the brain called the suprachiasmatic nucleus controls the human body clock, and RNA strands - protein-building chains of molecules - process these signals throughout the body in 24-hour cycles.


Monitoring the biology stability of human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells during long-term culture in serum-free medium

Mesenchymal stem cells (MSCs) are multipotent adult stem cells that have an immunosuppressive effect. The biological stability of MSCs in serum-free medium during long-term culture in vitro has not been elucidated clearly. The morphology, immunophenotype and multi-lineage potential were analyzed at passages 3, 5, 10, 15, 20, and 25 (P3، ص5، ص10، ص15، ص20, and P25، على التوالى). The cell cycle distribution, apoptosis, and karyotype of human umbilical cord-derived (hUC)-MSCs were analyzed at P3، ص5، ص10، ص15، ص20, and P25. From P3 أعلى25, the three defining biological properties of hUC-MSCs [adherence to plastic, specific surface antigen expression, multipotent differentiation potential] met the standards proposed by the International Society for Cellular Therapy for definition of MSCs. The cell cycle distribution analysis at the P25 showed that the percentage of cells at G0/G1 was increased, compared with the cells at P3 (ص & lt 0.05). Cells at P25 displayed an increase in the apoptosis rate (to 183 %), compared to those at P3 (ص & لتر 0.01). Within subculture generations 3–20 (P3–P20), the differences between the cell apoptotic rates were not statistically significant (ص & GT 0.05). There were no detectable chromosome eliminations, displacements, or chromosomal imbalances, as assessed by the karyotyping guidelines of the International System for Human Cytogenetic Nomenclature (ISCN, 2009). Long-term culture affects the biological stability of MSCs in serum-free MesenCult-XF medium. MSCs can be expanded up to the 25th passage without chromosomal changes by G-band. The best biological activity period and stability appeared between the third to 20th generations.

هذه معاينة لمحتوى الاشتراك ، والوصول عبر مؤسستك.


نتائج

Effects of meteorological factors on field cold stress of flue-cured tobacco

The temperature and rainfall fluctuated obviously in August at the experiments site (Fig. 1). On 12 August, the maximum diurnal temperature difference (30.1 °C) occurred but there was no rain. According to the results of local field cold stress investigation, there was a significant drop temperature accompanied rainfall and a little hail occurred on 16 and 17 August. In the next days, tobacco showed a range of symptoms caused by cold stress [15]. The surface color of the tobacco leaves changed from normal to dark green, purple red, then dark red, and finally off-white [15]. Finally, there was a large area of scalded leaves appeared, showing poor flue-curing availability and poor quality of flue-cured tobacco leaves.

Daily precipitation and the daily temperature fluctuation from 1 to 31 August in Laojun Mountain Town, Jianchuan County

To explore the specific causes for cold stress, the meteorological data collected inside and outside the greenhouse on 16 to 17 August were analyzed (Fig. 2). The temperature outside the greenhouse (natural conditions) varied from 9.4 to 34.8 °C. The temperature inside the greenhouse varied between 12.5 to 36.2 °C. Rainfall occurring in the cooling period was concentrated between 18:00 to 22:00 on 16 August, with a total precipitation of 5 mm. The tobacco leaves inside and outside the greenhouse were sampled on 19 August (Fig. 3). The 10th leaf (counting from bottom to top) was sampled. Tobacco leaves inside the greenhouse showed no significant symptoms of cold stress, except for a small number of brown spots on the leafstalk (Fig. 3) tobacco leaves outside the greenhouse exhibited significant red and puce plaques from the middle part of the leaves to the leafstalk and the leaves turned from green to yellow on the whole. It was judged that tobacco leaves outside the greenhouse were subjected to cold stress.

Temperatures inside and outside the greenhouse and precipitation during cold stress in Jianji Village, Laojun Mountain Town (16 to 17 August)

A comparison of sampled tobacco leaves inside and outside the greenhouse. أ Fresh tobacco leaves inside the greenhouse on 19 August. ب Fresh tobacco leaves outside the greenhouse on 19 August

Comparison of slices of tobacco leaves inside and outside the greenhouse

Cold stress in the field had a significant effect on the tissue structure of tobacco leaves (Fig. 4). Compared with inside the greenhouse, the upper and lower epidermis of outside the greenhouse was poor, some of the epidermis cells were separated, degenerated and disintegrated, and the sponge tissue shrunk obviously, and the leaf tissue structure cells were greatly damaged (Fig. 4). The thicknesses of laminae, upper epidermis, lower epidermis, palisade tissues, and spongy tissues of fresh tobacco leaves outside the greenhouse were significantly decreased (ص < 0.05) (Table 1).

Microstructures of fresh tobacco leaves inside and outside the greenhouse. أ is the microstructure of the first group of fresh tobacco leaves inside and outside the greenhouse. ب is the microstructure of the second group of fresh tobacco leaves inside and outside the greenhouse. UE, upper epidermis PT, palisade tissue ST, sponge tissue LE, lower epidermis

Comparison of water loss rates of tobacco leaves inside and outside the greenhouse in the flue-curing process

The moisture content of tobacco leaves inside the greenhouse was generally higher than that outside, while the water loss rate of the former was lower than that of the latter. At different curing stages, there were significant differences (ص < 0.05) in moisture content (Fig. 5) and water loss rate (Fig. 6) of tobacco leaves. At the same curing stage, however, only at 48 °C was there a significant difference (ص < 0.05) in moisture content of tobacco leaves inside or outside the greenhouse. There was no treatment effect on water loss rate.

Change in the moisture content of tobacco leaves inside and outside the greenhouse at different flue-curing temperatures. Different capital letters indicate that there were significant differences among different treatments at the same sampling temperature point. Different lowercase letters indicate that there were significant differences among different sampling temperature at the same treatments (ص & lt 0.05). The values were the mean of three biological replicates

Rate of water loss from tobacco leaves inside and outside the greenhouse at different flue-curing temperatures. Different capital letters indicate that there were significant differences among different treatments at the same sampling temperature point. Different lowercase letters indicate that there were significant differences among different sampling temperature at the same treatments (P < 0.05). The values were the mean of three biological replicates

Comparison of SPAD values and Plamochromic pigments in tobacco leaves inside and outside the greenhouse during flue-curing

The SPAD values and plamochromic pigments in tobacco leaves inside and outside the greenhouse in different flue-curing stages were significantly different (ص < 0.05) (Table 2).

In the flue-curing process, the values of the SPAD, chlorophyll a, and chlorophyll b in tobacco leaves inside the greenhouse were all greater than those outside the greenhouse. The SPAD values of tobacco leaves inside the greenhouse were 30 to 173% greater than those outside the greenhouse. The values of the chlorophyll a in tobacco leaves inside the greenhouse were 149 to 1154% greater than those outside the greenhouse. The values of the chlorophyll b content in tobacco leaves inside the greenhouse were 74 to 628% greater than those outside the greenhouse.

The values of the lutein and β-carotene content in tobacco leaves inside the greenhouse were all greater than those outside. The two indices inside the greenhouse reached their maxima separately at 42 °C and 48 °C, respectively while outside lutein and β-carotene content each maximized at 54 °C. The content of β-carotene in tobacco leaves inside the greenhouse was 61 to 149% greater than that outside.

Comparison of chemical composition and polyphenols in tobacco leaves inside and outside the greenhouse during curing

Chemical composition indexes and polyphenols all presented significant differences for tobacco grown inside and outside the greenhouse (Table 3).

With increased flue-curing time, the starch contents of tobacco leaves inside and outside the greenhouse gradually decreased, exhibiting the fastest reduction in fresh tobacco leaves at 38 °C the total sugars, reducing sugars, and sugar–nicotine ratio also reached a peak at 38 °C. Various indices used to classify tobacco leaves were greater outside the greenhouse than inside. The starch contents of tobacco leaves inside and outside the greenhouse separately varied from 1 to 33% and 5 to 40%, respectively in which the index value of tobacco leaves outside the greenhouse was 21 to 568% greater than that inside. The minimum and the maximum values separately appeared in fresh tobacco leaves and initially flue-cured tobacco leaves. The analyses of the total sugars, reducing sugars, and sugar-nicotine ratio were similar to that for starches.

The chlorogenic acid and rutin content in tobacco leaves inside and outside the greenhouse gradually increased, as described above.

Comparison of activities of antioxidant enzymes and PPO in tobacco leaves inside and outside the greenhouse during flue-curing

The activities of SOD, POD and CAT, in the greenhouse were higher than that outside the greenhouse (Fig. 7). The activity of the three enzymes was highest at the stage of curing at 38 °C to 42 °C. In the same curing time, the SOD, POD and CAT enzymes measured in the greenhouse maintained high activity compared to those treated outside the greenhouse. The content of MDA in the treatment inside and outside the greenhouse increased with the progress of curing, and outside the greenhouse increased sharply after 42 °C and exceeded that inside the greenhouse at 48 °C. The PPO inside and outside the greenhouse treatment slightly had points of rapid increase and decrease with time of curing.

Antioxidant enzyme system and polyphenol oxidase activity inside and outside the greenhouse in flue-cured tobacco during bulk curing. Different capital letters indicate that there were significant differences among different treatments at the same sampling temperature point. Different lowercase letters indicate that there were significant differences among different sampling temperature at the same treatments (P < 0.05). The values were the mean of three biological replicates

Comparison of economic traits and sensory evaluation of initially flue-cured tobacco leaves inside and outside the greenhouse

There were obvious differences in the appearance of the first-cured tobacco leaves inside and outside the greenhouse (Fig. 8). There was bright color, good opening, no obvious miscellaneous color, and browning from leaves inside the greenhouse. However, outside the greenhouse, tobacco leaves had gray and dark color, small openings, obvious miscellaneous color, and hanging ash on the surface.

Comparison of appearance of flue-cured tobacco after curing from leaves inside and outside greenhouses. أ Tobacco leaves of inside the greenhouse after curing. ب Tobacco leaves of outside the greenhouse after curing

There were significant differences in the yield, output value, and average price of tobacco leaves inside and outside the greenhouse (Table 4). Each index shows inside the greenhouse was higher than outside the greenhouse, and the yield inside the greenhouse was 13, 47, 37 and 30% higher than outside the greenhouse, respectively. The total score of sensory quality of tobacco leaves in the greenhouse was significantly higher than that of tobacco leaves outside the greenhouse by 20% (Table 5).


ARABIDOPSIS DISPLAYS MANY CIRCADIAN RHYTHMS

أرابيدوبسيس exhibits myriad rhythmic outputs or “hands” of the clock ( McClung, 2001 McClung et al., 2002 Staiger, 2002). Like many plants, أرابيدوبسيس displays rhythmic cotyledon and leaf movement, although this rhythm in أرابيدوبسيس is based on differential growth and thus differs from the rhythmic turgor-driven expansion and contraction of the pulvinus that underlies rhythmic leaf movement in legumes, including Tamarindus و الميموزا ( Kim et al., 1993). في أرابيدوبسيس, there is a circadian rhythm in the elongation rate of the abaxial and adaxial cells of the petiole that confers an oscillation in position of cotyledons and leaves ( Engelmann and Johnsson, 1998). أرابيدوبسيس also exhibits a circadian rhythm in the rate of hypocotyl elongation ( Dowson-Day and Millar, 1999) and in the elongation rate of inflorescence stem ( Jouve et al., 1998).

Circadian control of transcription is widespread ( Dunlap, 1999), and the list of plant genes regulated by the circadian clock is extensive. Microarray analyses suggest that ∼10% of all أرابيدوبسيس genes regulated at the level of mRNA abundance and have identified multiple metabolic pathways under circadian control ( Harmer et al., 2000 Schaffer et al., 2001). Circadian-regulated transcripts are enriched in the subset of transcripts with short half-lives ( Gutierrez et al., 2002) it may be that high transcript stability may obscure some transcriptional oscillations when one simply monitors steady state transcript abundance. Indeed, enhancer trapping suggests that up to 35% of the transcriptome may show clock regulation ( Michael and McClung, 2003).

Although the study of circadian rhythms has focused on constant conditions, it is important to remember that plants in nature grow in a changing world. In plants grown in diurnal cycles, there is an important interaction with sugar metabolism that strongly influences cycling gene expression ( Bläsing et al., 2005). In addition, recent data make it clear that the circadian clock modulates the ability to respond to abiotic stresses, such as cold ( Fowler et al., 2005). Clock modulation of response to biotic stresses has been the subject of speculation but remains to be established.


How is the gender of some reptiles determined by temperature?

Sex-determining mechanisms in reptiles are broadly divided into two main categories: genotypic sex determination (GSD) and temperature-dependent sex determination (TSD).

Species in the genotypic group, like mammals and birds, have sex chromosomes, which in reptiles come in two major types. Many species&mdashsuch as several species of turtle and lizards, like the green iguana&mdashhave X and Y sex chromosomes (again, like mammals), with females being "homogametic," that is, having two identical X chromosomes. Males, on the other hand, are "heterogametic," with one X chromosome and one Y chromosome. Other reptiles governed by GSD have a system, similar to one found in birds, with Z and W sex chromosomes. In this case&mdashwhich governs all snake species&mdashmales are the homogametic sex (ZZ) and females are the heterogametic sex (ZW).

In temperature-dependent sex determination, however, it is the environmental temperature during a critical period of embryonic development that determines whether an egg develops as male or female. This thermosensitive period occurs after the egg has been laid, so sex determination in these reptiles is at the mercy of the ambient conditions affecting egg clutches in nests. For example, in many turtle species, eggs from cooler nests hatch as all males, and eggs from warmer nests hatch as all females. In crocodilian species&mdashthe most studied of which is the American alligator&mdashعلى حد سواء low and high temperatures result in females and intermediate temperatures select for males.

A widely held view is that temperature-dependent and genotypic sex determination are mutually exclusive, incompatible mechanisms&mdashin other words, a reptile's sex is never under the influence of both sex chromosomes و environmental temperature. This model indicates that there is no genetic predisposition for the embryo of a temperature-sensitive reptile to develop as either male or female, so the early embryo does not have a "sex" until it enters the thermosensitive period of its development.

This paradigm, though, has been recently challenged, with new evidence now emerging that there may indeed be both sex chromosomes and temperature involved in the sex determination of some reptile species. Apparently, in animals where both occur, certain incubation temperatures can "reverse" the genotypic sex of an embryo. For example, there is an Australian skink lizard that is genotypically governed by X and Y sex chromosomes. A low incubation temperature during the development of this lizard's egg reverses some genotypic females (XX) into "phenotypic" males&mdashso that they have only functioning male reproductive organs. Therefore, in this species, there are both XX and XY males, but females are always XX. A slightly different example of this temperature-induced sex reversal is found in an Australian dragon lizard, which has the ZW system of sex chromosomes. In this species, high incubation temperature during egg development reverses genotypic males (ZZ) into phenotypic females so females can be ZZ or ZW, but males are always ZZ.

Reptiles in which both incubation temperature and sex chromosomes interact to determine sex may represent "transitional" evolutionary states between two end points: complete GSD and complete TSD. It is quite possible that there are other species of reptiles with more complicated scenarios of temperature reversal of chromosomal sex. There are certainly many known examples of fish and amphibians with GSD, in which both high and low incubation temperatures can cause sex reversal. In these cases, all genotypes (from ZZ and ZW to XX and XY) are susceptible to reversal by extremes of incubation temperature.


الملخص

Studies have typically used shifts in mean temperatures to make predictions about the biotic impacts of climate change. Though shifts in mean temperatures correlate with changes in phenology and distributions, other hidden, or cryptic, changes in temperature, such as temperature variation and extreme temperatures, could pose greater risks to species and ecological communities. Yet, these cryptic temperature changes have received relatively little attention because mean temperatures are readily available and the organism-appropriate temperature response is often elusive. An alternative to using mean temperatures is to view organisms as physiological filters of hourly temperature data. We explored three classes of physiological filters: (1) nonlinear thermal responses using performance curves of insect fitness, (2) cumulative thermal effects using degree-day models for corn emergence, and (3) threshold temperature effects using critical thermal maxima and minima for diverse ectotherms. For all three physiological filters, we determined the change in biological impacts of hourly temperature data from a standard reference period (1961–90) to a current period (2005–10). We then examined how well mean temperature changes during the same time period predicted the biotic impacts we determined from hourly temperature data. In all cases, mean temperature alone provided poor predictions of the impacts of climate change. These results suggest that incorporating high frequency temperature data can provide better predictions for how species will respond to temperature change.


What is Infectious Period?

تعريف:

The infectious period is the time interval when a person can first transmit an infection to other people to when they are no longer contagious. An illness in which there is a longer infectious period is more likely to persist for longer in a population as there are more chances for contagion and spread.

Determined by:

How long a person remains infectious for depends on viral load and shedding time of the virus. There has to be enough viral particles present for the likelihood of contagion to be present. The infected person’s immune response also may determine infectious period since a strong immune response may rid the body of a virus sooner than usual.

أمثلة:

The infectious period of some viruses such as influenza is about 3 to 7 days while others, such as COVID-19 can be at least 14 days. Measles is a very contagious infection which is why the WHO suggests infectious period can be as long as 23 days from first contact with the virus. Infectious period of COVID-19 is longer than initially thought because asymptomatic transmission is now believed to occur.

Significance of infectious period:

Experimental studies suggest that illnesses where infectious period is long will result in greater likelihood of contagion because more contacts between infected and non-infected individuals will occur. The same study also showed that a short infectious period means lower transmission of an infection, but the drawback of this was that a newly-emerging illness may go undetected for some time due to not many infected individuals being present. Infectious period is important to know for appropriate control measures such as isolation and quarantine to be instituted.


SEXUAL DETERMINATION: GSD VS TSD

In the majority of animal species, sexual differentiation (the development of ovaries or testes) is determined genetically (GSD) . In these cases, the sex of an individual is determined by a specific chromosome, gene or allele which will cause the differentiation to one sex or the other. In vertebrates there exists two main types of GSD, the XX/XY system in mammals (in which XX is a female and XY is a male) and the ZW/ZZ system in birds and some fishes (ZW corresponds to a female and ZZ to a male).

In the case of reptiles, there is a great variety of sexual determination mechanisms. Some present GSD models many snakes follow the ZW/ZZ system and some lizards the XX/XY. Still, in many groups the sex of the offspring is determined mainly by the egg incubation temperature (TSD) , and therefore the environment plays an important role in the proportion of males and females found in a population.

Nevertheless, the genetic and temperature sexual determination are not mutually exclusive. Reptiles with TSD have a genetic base for the ovarian and testicular differentiation which is regulated by temperature. Similarly, it’s been observed that in reptiles with DSG, such as the eastern bearded dragon (Pogona barbata), high temperatures during incubation causes genetically male individuals (ZZ chromosomes) to develop functionally as females. This proves that in reptiles, there is no strict division between GSD and TSD.


التكاثر

Production of Germ Cells . The germ cells are the male spermatozoon and the female ovum (secondary oocyte ). The secondary oocyte (mature ovum) is a large round cell that is just visible to the naked eye. Spermatozoa, on the other hand, can be seen only under a microscope, where each appears as a small, flattened head with a long whiplike tail used for locomotion.

In the female, maturation of an ovum is a remarkable process controlled by hormones secreted by the endocrine glands. The menstrual cycle is ordinarily 28 days long, measured from the beginning of one menstrual period to the beginning of the next. During the first 2 weeks of the usual cycle, one of the ova becomes mature enough to be released from the ovary. At the time of ovulation this mature ovum (secondary oocyte) is released and at this point can be fertilized. If fertilization occurs, the fertilized ovum ( zygote ) is then discharged into the abdominal cavity. Somehow, by mechanisms that are not clear, it moves into a fallopian tube and begins its descent toward the uterus. If the ovum remains unfertilized, menstrual bleeding occurs about 2 weeks later.

In the male there is no sexual cycle comparable to the cyclical activity of ovulation in the female. Mature sperm are constantly being made in the testes of the adult male and stored there in the duct system.

Fertilization , or Conception . During coitus, semen is ejaculated from the penis into the back of the vagina near the cervix uteri. About a teaspoonful of semen is discharged with each ejaculation, containing several hundred millions of spermatozoa. Of this enormous number of sperm, only one is needed to fertilize the ovum. Yet the obstacles to be overcome are considerable. Many of the sperm are deformed and cannot move. Others are killed by the acid secretions of the vagina (the semen itself is alkaline). The sperm must then swim against the current of secretions flowing out of the uterus.

The sperm swim an average of 0.4 to 2.5 cm (0.1 to 1.0 inch) per minute. When one or more vigorous sperm are able to reach the ovum, which is normally in the outer half of the fallopian tube, fertilization occurs. The head end of the sperm plunges through the thick wall of the ovum, leaving its tail outside. The genetic materials, the chromosomes, are injected into the ovum, where they unite with the chromosomes inherited from the mother (see heredity ). The sex of the child is determined at this instant it depends on the sex chromosome carried by the sperm.

If by chance two ova have been released and are fertilized by two sperm, fraternal (dizygotic) twins are formed. Identical (monozygotic) twins are produced by a single fertilized ovum that divides into two early in its development.

Pregnancy . The ovum, now known as a zygote , begins to change immediately after fertilization. The membrane surrounding it becomes impenetrable to other sperm. Soon the zygote is dividing into a cluster of two, then four, then more cells, as it makes its way down the fallopian tube toward the uterus. At first it looks like a bunch of grapes. By the time it reaches the uterus, in 3 to 5 days, the cells are formed in the shape of a minute ball, the blastocyst , which is hollow on the inside with an internal bump at one side where the embryo will form. The blastocyst quickly buries itself in the lining of the uterus (implantation). Occasionally implantation takes place not in the uterine lining, but elsewhere, producing an ectopic pregnancy .

As soon as the blastocyst is implanted, its wall begins to change into a structure that eventually develops into the placenta . Through the placenta the fetus secures nourishment from the mother and rids itself of waste products. Essentially the placenta is a filtering mechanism by which the mother's blood is brought close to the fetal blood without the actual mixing of blood cells.

During the early stages of pregnancy, the fetus grows at an extremely rapid rate. The mother's body must undergo profound changes to support this organism. The muscles of the uterus grow, vaginal secretions change, the blood volume expands, the work of the heart increases, the mother gains weight, the breasts prepare for nursing, and other adjustments are made throughout the mother's body.


شاهد الفيديو: لقاء مع الحداد: كلية العلوم - التخصص علوم بيولوجية بيولوجيا جزيئية. (قد 2022).


تعليقات:

  1. Mezile

    في شخص أبجدي аекв)))))

  2. Gideon

    أعتقد أنك مخطئ. يمكنني إثبات ذلك. أرسل لي بريدًا إلكترونيًا في PM ، سنتحدث.

  3. Mahieu

    إنه رائع ، إنها عبارة قيمة للغاية

  4. Randal

    يبدو لي أنك على حق

  5. Shataur

    وأنا ممتن جدا لكم على هذه المعلومات. كثيرا كانت مفيدة لي.

  6. Wilmot

    أعني ، أنت تسمح بالخطأ. أدخل سنناقشها. اكتب لي في PM ، سنتحدث.



اكتب رسالة