Astronomi

Adakah Ganymede mempunyai kitaran siang / malam? Sekiranya ya, seperti apa?

Adakah Ganymede mempunyai kitaran siang / malam? Sekiranya ya, seperti apa?


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.

Selesai di SF & Fantasy Stack, saya telah mengajukan soalan mengenai jam tangan yang ingin tahu yang menunjukkan 15 selang pada wajah jam tangannya dan bukannya 12 jam biasa. Jam tangan itu milik seseorang yang tinggal di Ganymede, hampir dengan penghujung abad ke-21.

Mengapa jam tangan lama Jet menunjukkan 15 jam?

Adakah Ganymede mempunyai kitaran siang / malam, atau kitaran lain, yang dapat menjelaskan jam tangan yang ingin tahu ini?

Sebagai analogi dengan bumi, kita seharusnya mengharapkan 30 jam Ganymede-hari. Tetapi Ganymede dalam keadaan pasang surut, selalu menunjukkan sisi yang sama kepada Musytari. Juga, pengiraan menunjukkan bahawa cahaya yang dipantulkan oleh Musytari pucat dibandingkan dengan cahaya matahari.

Oleh itu, saya menganggap bahawa kitaran siang / malam Ganymede berdasarkan cahaya matahari, mungkin rumit dengan melalui bayangan Musytari.

Bagaimana rupa siang dan malam di Ganymede?


Jawapan ini untuk pertanyaan mengenai jumlah cahaya yang dipantulkan oleh Musytari di Europa, mempunyai tangkapan skrin dari Stellarium, salah satunya menunjukkan maklumat yang saya perlukan.

Ganymede

Jenis: bulan
(… )
Tempoh sidereal: 7.16 hari
Hari Sidereal: 171h42m33.4s
Purata hari suria: 171h59m36.0s
(… )
(Menekankan penekanan)

Juga, cadangan sistem kalendar untuk bulan Galilea Musytari ini menunjukkan bahawa tidak mungkin ada pembahagian dalam 15 selang masa (yang menjadi penyebab pertanyaan saya di sini).


Berikut adalah beberapa fakta yang berkaitan:

Besarnya ketara: Matahari dari Ganymede = -23.11 Musytari dari Ganymede = -16.02 (penuh) Perbezaan = - 7.09 Perbezaan kecerahan = 2.512 E7.09 = 686 kali lebih terang

Perbandingan bumi: Matahari dari Bumi = -26.74 Bulan dari Bumi = -12.74 (rata-rata penuh) Bulan purnama / Musytari dari Ganymede perbezaan = 20.5 kali

Fakta Ganymede: Tempoh orbit = 1 Hari Ganymede: 7.16 hari Kecenderungan orbit: .2 deg ke khatulistiwa Musytari 2.2 deg hingga eksentrik Orbital ekliptik: .0011 (bulat) Kelajuan orbit (rata-rata): 10.88 km / s

Fakta Musytari: Jejari min: kira-kira 70000 km

Ringkasan: Sekiranya anda berada di "jauh" Ganymede anda tidak akan melihat Musytari (mungkin cahaya di cakrawala dari suasana tipis Ganymede). Matahari akan menjadi 2.512 E3.63 = kira-kira 28 kali lebih malap daripada yang dilihat dari Bumi (yang masih cukup terang). Sehari akan berlangsung 7.16 hari Bumi.

Bahagian dekat akan jauh lebih menarik. Matahari akan melalui kitaran yang sama pada kecerahan yang sama seperti pada sisi yang jauh. Namun, Musytari akan "berlegar" di langit (mungkin sedikit goyangan / librasi) dan ketika penuh akan lebih kurang 686 kali lebih malap daripada matahari di langit. Musytari akan melalui fasa sepanjang kitaran 7.16 hari dan akan menjadi kurang cerah ketika menghampiri gerhana. Gerhana (dengan pengiraan kasar) akan berlangsung sekitar tiga setengah jam. Planet ini akan mempunyai diameter sudut sekitar 7.5 darjah (dibandingkan dengan 0,5 untuk matahari / bulan dari Bumi) dan sekitar 20,5 kali lebih terang daripada bulan purnama ketika Ganymede berada di antara matahari dan Musytari.

Catatan sampingan yang menyeronokkan adalah bahawa langit tidak akan benar-benar gelap semasa gerhana. Cahaya dari matahari akan memantulkan aerosol dan kabut di atmosfer Jupiter yang membuat Musytari "bersinar" di langit Ganymede.


Ganymede berada pada jarak yang selamat dari Musytari. Lingkaran Bukitnya lebih besar dan gangguan dari bulan lain dan Musytari itu sendiri tidak begitu kuat. Ini akan memastikan suasana yang lebih stabil.

Semasa simulasi ini, kita akan menggunakan atmosfer dengan tekanan yang sama di permukaan laut dengan Bumi dan komposisi yang serupa.

  • Kestabilan atmosfer untuk molekul oksigen:
    • Graviti bumi (15 darjah C): 4.116
    • Graviti Ganymede (15 darjah C): 16.73
    • Graviti Ganymede (-100 darjah C): 10.06
    • Graviti bumi (15 darjah C): 7.320
    • Graviti Ganymede (15 darjah C): 29.75
    • Graviti Ganymede (-100 darjah C): 17.88
    • Graviti bumi (15 darjah C): 65.88
    • Graviti Ganymede (15 darjah C): 160.9
    • Graviti Ganymede (-100 darjah C): 267.8

    nota: Nilai di bawah 10 bermaksud kestabilan selama lebih dari satu juta tahun, nilai antara 10 dan 100 bermaksud kestabilan antara 0.1 dan 10 juta tahun, sementara nilai yang lebih tinggi daripada 100 bermaksud kestabilan kurang dari 10 ribu tahun.

    Pengiraan ini tidak termasuk hakisan angin suria.

    Kesimpulannya: Di atas lapisan gas rumah hijau, Ganymede dapat menyimpan oksigen untuk jangka waktu yang lama, tetapi tidak selama berjuta-juta tahun. Wap air, yang lebih ringan, mungkin sampai ke puncak atmosfera. Namun, kerana suhu rendah, hampir semua air akan mengembun dan akan turun kembali.

    Ganymede dilindungi oleh magnetosfer Jupiter. Walau bagaimanapun, sinaran UV kecil yang sampai ke permukaan dapat memisahkan molekul air. Hidrogen akan hilang ke angkasa.

    Suasana akan kelihatan seperti ini:

    Suhu purata tanah: 15 darjah C

    • Tekanan permukaan di permukaan laut: 1
    • Jumlah jisim atmosfera (Bumi = 1): 1.09
    • Ketinggian bernafas atmosfera: 53.9 km
    • Jumlah ketinggian atmosfera: 161 km

    Suhu rata-rata tanah: -100 darjah C

    • Tekanan permukaan di permukaan laut: 1
    • Jumlah jisim atmosfera (Bumi = 1): 0.85
    • Ketinggian bernafas atmosfera: 41.5 km
    • Jumlah ketinggian atmosfera: 124 km

    Gabungan: Jumlah jisim atmosfera (Bumi = 1): 0.97 Tinggi atmosfera bernafas: 47 km

    Pada asasnya, akan ada dua lapisan atmosfera yang berbeza: di bawah dan di atas gas rumah hijau. Lapisan bawah akan lebih panas dan mengandungi sebahagian besar udara, sementara lapisan atas akan sejuk dan akan memampatkan lapisan bawah.

    Suasana akan menjadi lembik.


    Ganymede

    Oleh kerana Ganymede adalah bulan Musytari terbesar, ia juga merupakan bulan paling besar dari sistem Musytari dan Suria. Ia mempunyai diameter 5,268 km. Oleh itu, ia lebih besar daripada Mercury dan Pluto dan hanya sedikit lebih kecil daripada Mars. Ganymede dapat dengan mudah diklasifikasikan sebagai planet jika tidak mengorbit planet tetapi Matahari dari sistem suria kita. Keluar dari Musytari, ia adalah satelit ketujuh. Kira-kira memerlukan tujuh hari Bumi ke Ganymede untuk menyelesaikan satu orbitnya di sekitar Musytari.

    Bulan berumur kira-kira 4.5 juta tahun yang berumur sama dengan Musytari.


    Bulan Musytari Ganymede Mempunyai Laut Asin dengan Lebih Banyak Air daripada Bumi

    Lautan masin mengintai di bawah permukaan bulan terbesar Musytari, Ganymede, saintis yang menggunakan Teleskop Angkasa Hubble telah dijumpai.

    Lautan di Ganymede - yang terkubur di bawah kerak es yang tebal - sebenarnya dapat menyimpan lebih banyak air daripada gabungan semua permukaan air bumi, menurut para pegawai NASA. Para saintis berpendapat lautan setebal 60 batu (100 kilometer), 10 kali kedalaman lautan Bumi, tambah NASA. Penemuan Teleskop Angkasa Hubble yang baru juga dapat membantu para saintis mempelajari lebih lanjut mengenai banyaknya dunia yang berpotensi berair yang terdapat di sistem suria dan seterusnya.

    "Sistem suria sekarang kelihatan seperti tempat yang cukup basah," kata Jim Green, pengarah sains planet NASA semasa telekonferensi berita hari ini (12 Mac). Para saintis sangat berminat untuk belajar lebih banyak tentang dunia berair kerana kehidupan seperti yang kita ketahui bergantung pada air untuk berkembang maju. [Lihat foto Ganymede yang menakjubkan]

    Para saintis juga mendapati bahawa permukaan Ganymede menunjukkan tanda-tanda banjir. Bahagian muda Ganymede yang dilihat dalam peta video mungkin terbentuk oleh air yang menggelegak dari bahagian dalam bulan melalui kerosakan atau gunung berapi krio pada suatu ketika dalam sejarah bulan, kata Green.

    Para saintis telah lama mengesyaki bahawa terdapat lautan air cair di Ganymede - bulan terbesar dalam sistem suria, di sekitar 3,273 batu (5,268 kilometer) di seberang - mempunyai lautan air cair di bawah permukaannya. Penyelidikan Galileo mengukur medan magnet Ganymede pada tahun 2002, memberikan beberapa data yang menyokong teori bahawa bulan memiliki lautan. Bukti yang baru diumumkan dari teleskop Hubble adalah data yang paling meyakinkan yang menyokong teori lautan bawah permukaan, menurut NASA.

    Para saintis menggunakan Hubble untuk memantau aurora Ganymede, pita cahaya di kutub yang dibuat oleh medan magnet bulan. Aura bulan juga dipengaruhi oleh medan magnet Musytari kerana jarak bulan dengan planet besar.

    Apabila medan magnet Musytari berubah, begitu juga dengan Ganymede. Para penyelidik dapat menyaksikan kedua-dua aura "rock" itu berulang-alik bersama Hubble. Aurora Ganymede tidak bergoyang seperti yang diharapkan, jadi dengan memantau gerakan itu, para penyelidik menyimpulkan bahawa lautan bawah permukaan mungkin bertanggung jawab untuk meredam perubahan aurora Ganymede yang dibuat oleh Musytari.

    "Saya selalu melakukan brainstorming bagaimana kami dapat menggunakan teleskop dengan cara lain," kata Joachim Saur, ahli geofizik dan ketua pasukan penemuan baru itu, dalam satu kenyataan. "Adakah cara anda boleh menggunakan teleskop untuk melihat ke dalam badan planet? Kemudian saya fikir, aurorae! Kerana aurorae dikendalikan oleh medan magnet, jika anda melihat aurora dengan cara yang sesuai, anda akan mempelajari sesuatu tentang medan magnet . Sekiranya anda mengetahui medan magnet, maka anda mengetahui sesuatu tentang bahagian dalam bulan. "

    Memburu aura di dunia lain berpotensi membantu mengenal pasti planet asing yang kaya dengan air di masa depan, Heidi Hammel, naib presiden eksekutif Persatuan Universiti Penyelidikan Astronomi, mengatakan semasa telekonferensi itu. Para saintis mungkin dapat mencari aura goyang di eksoplanet yang berpotensi menyimpan air menggunakan pelajaran yang diperoleh dari pemerhatian Hubble di Ganymede.

    Ahli astronomi mungkin dapat mengesan lautan di planet berhampiran bintang aktif magnet menggunakan kaedah yang serupa dengan yang digunakan oleh Saur dan pasukan penyelidikannya, Hammel menambah.

    "Dengan memantau aktiviti auroral pada eksoplanet, kita mungkin dapat menyimpulkan kehadiran air di dalam atau di dalam eksoplanet," kata Hammel. "Sekarang, itu tidak akan mudah - tidak semudah Ganymede dan Musytari, dan itu tidak mudah. ​​Ia mungkin memerlukan teleskop yang jauh lebih besar daripada Hubble, ia mungkin memerlukan beberapa teleskop ruang angkasa masa depan, tetapi bagaimanapun, ia adalah alat sekarang kita tidak mempunyai pekerjaan yang dilakukan Joachim dan pasukannya. "

    Bulan Musytari adalah sasaran popular untuk misi angkasa akan datang. Agensi Angkasa Eropah merancang untuk menghantar siasatan yang disebut JUICE - kependekan dari JUpiter ICy moons Explorer - kepada Jupiter dan bulannya pada tahun 2022. JUICE dijangka akan memeriksa Europa, Callisto dan Ganymede semasa misinya. NASA juga mengawasi sistem Musytari. Pegawai berharap dapat menghantar siasatan ke Europa pada pertengahan 2020-an.

    NASA juga akan menyambut ulang tahun ke-25 teleskop Hubble tahun ini.

    "Penemuan ini menandakan tonggak penting, menyoroti apa yang hanya dapat dicapai oleh Hubble," kata John Grunsfeld, penolong pentadbir Misi Sains NASA, dalam pernyataan yang sama. "Dalam 25 tahun orbitnya, Hubble telah membuat banyak penemuan saintifik di sistem suria kita sendiri. Lautan dalam di bawah kerak sejuk Ganymede membuka kemungkinan menarik bagi kehidupan di luar Bumi."


    Bagaimana ia kelihatan di atas kertas tandas

    Sekiranya anda pernah melihat kertas tandas setelah lawatan terakhir ke bilik mandi, kemungkinan besar itu adalah darah implan atau haid. Tetapi seperti apa pendarahan implantasi pada kertas tandas?

    Peniruan implantasi tidak akan terdiri daripada lapisan yang berbeza seperti tempoh. Anda mungkin menemui bintik-bintik kecil di atas kertas tandas atau alas.

    Ini biasanya a keputihan berwarna merah jambu atau kecoklatan sekiranya anda menggunakan kertas tandas. Kecuali jika anda mempunyai keadaan perubatan lain yang mendasari, penempatan implan anda harus tetap ringan pada kertas atau tisu. Anda mungkin menemui titik-titik ini atau sedikit darah di seluar dalam anda.


    Apa yang Berlaku pada Tubuh Anda Setiap Hari Kitaran Menstruasi Anda

    Sekiranya anda sudah lama membaca haid ini, secara teorinya anda harus menjadi pakar jangka masa sekarang. Maksud saya, air surut mengunjungi kita 12 kali dalam setahun selama rata-rata 38 tahun. Itu & # 8217s 456 tempoh (yang mungkin kelihatan sangat menyedihkan, TBH). Pokoknya, kebanyakan kita hanya mengikuti arus dan bangun dengan hadiah yang diberikan oleh Mother Nature untuk kita hari ini dan, akhirnya, kita tahu bahawa tempoh anda (menyukainya atau membencinya) adalah bahagian penting dalam kesihatan anda & mdash dan ia adalah sesuatu yang anda mesti mahu fahami sepenuhnya.

    Pernahkah anda terfikir mengapa buah dada anda sakit pada waktu-waktu tertentu dalam sebulan? Mengapa anda lebih letih? Adakah masa yang tepat untuk menjalani ujian kehamilan? Mungkin sudah tiba masanya untuk mengambil langkah mundur dan melihat gambaran besar & mdash keseluruhan kitaran. Sebilangan besar kitaran haid berlangsung selama 28 hari, dengan jangka masa sekitar lima hari. Tetapi beberapa wanita berjalan pada jam 32 hari, dengan mana-mana antara tiga hari (bertuah!) Dan tujuh hari (maaf).

    Untuk membantu melacak kitaran & mdash anda atau mengingatkan anda untuk mengambil pil & mdash terdapat beberapa aplikasi yang boleh anda muat turun. Tetapi secara amnya, inilah yang anda boleh harapkan setiap hari dalam siri 28 hari.

    Fasa 1: Menstruasi

    Hari 1: Bersedia, siap, pergi! Hari pertama kitaran anda bermula dengan hari haid anda bermula. Estrogen berada pada tahap terendah, dan kerana estrogen bertanggungjawab untuk meningkatkan serotonin (bahan kimia & # 8220feel-baik & # 8221), anda mungkin merasa agak buruk hari ini.

    Hari 2: Gettin & # 8217 berat dengannya. Rata-rata, hari kedua menghasilkan aliran paling berat. Tetapi walaupun anda berada di air pasang, anda mungkin merasa sedikit lebih santai kerana tahap estrogen mula naik kembali.

    Hari 3: pH roller coaster. Dengan semua tampon dan aliran darah tambahan, pH vagina anda meningkat, yang boleh menyebabkan peningkatan kerentanan terhadap jangkitan yis.

    Hari 4: Cahaya di hujung terowong. Hari ini tempoh anda jauh lebih ringan & akhir sudah hampir! Bilangan penampilan anda yang berkerut terus menurun juga ketika estrogen naik lebih tinggi, dan kami baik dengan teman lelaki kami lagi.

    Hari 5: Melintasi garisan penamat. Terima kasih langit, dan tarik tampon anda ke bahagian belakang kabinet. Anda tidak akan memerlukannya sebentar.

    Fasa 2: Folikular

    Hari 6: Satu dari 100,000. Selepas haid anda berakhir, folikel yang paling dominan di ovari anda terus berkembang sebagai persediaan untuk akhirnya melepaskan telur.

    Hari 7: Carpe diem. Anda seharusnya menjadi diri anda yang normal sekarang tetapi mungkin sedikit lebih optimis daripada biasa. Anda boleh berterima kasih kepada peningkatan kadar estrogen atas motivasi anda yang baru ditemui untuk meminta kenaikan.

    Hari 8: Cermin, cermin di dinding. Anda & # 8217 adalah yang paling adil dari mereka semua. Kulit anda bercahaya dan cerah, anda merasa baik, dan anda mempunyai keyakinan untuk memulakan perbualan dengan model lelaki itu di bar.

    Hari 9: Membuat katil untuk bayi. Semasa anda berbual dengan semua lelaki comel di tempat kerja, lapisan rahim anda menebal untuk menjadikan tempat tidur yang paling lembut dan paling selesa untuk telur emas anda.

    Hari 10: Oh, selamat hari! Setiap cawan separuh penuh, dan semuanya akan naik dengan bunga mawar. Tahap optimisme anda mungkin membuat rakan anda sakit tetapi membuat anda menghitung setiap berkat.

    Hari 11: Biarkan pembuatan bayi bermula. OK, ovulasi sudah hampir tiba, dan kerana hari ovulasi anda boleh berubah dari satu kitaran ke satu kitaran, tidak ada salahnya memulakan proses pembuatan bayi sekarang. Iaitu, jika anda mahu bayi & mdash jika tidak, anda lebih baik menggunakan perlindungan.

    Hari 12: Mendapat perasaan cinta & # 8217. Ada yang mengatakan bahawa anda mungkin yang paling subur beberapa hari sebelum ovulasi, yang masuk akal bahawa libido anda berada pada tahap tertinggi sepanjang masa.

    Hari ke-13: Estrogen sampai di Gunung Everest. Tahap estrogen anda memuncak tepat sebelum ovulasi dan kemudian turun secara tiba-tiba selepas itu. Oleh itu, ambil ini sebagai hari terakhir anda untuk membuat serai dari lemon & # 8217s lemon.

    Hari 14: Ovulasi! Folikel dominan melepaskan telur untuk perjalanannya ke tiub fallopio. Telur akan hidup 12 hingga 24 jam, sementara sperma dapat bertahan tiga hingga lima hari.

    Fasa 3: Luteal

    Hari 15: Helo, progesteron. Selamat tinggal, estrogen. Tahap estrogen merosot ketika tahap progesteron mula menggantikannya. Anda mungkin agak mudah marah, tetapi jangan risau & estrogen akan segera kembali.

    Hari ke-16: Ia semakin panas di sini. Dengan peningkatan jumlah progesteron, anda mungkin menyedari suhu badan anda sedikit lebih tinggi dari biasa.

    Hari 17: Jangan buang wang anda. Rasa ingin tahu adakah anda hamil? Mungkin terlalu awal untuk memberitahu. Tunggu di sana, dan periksa semula minggu depan.

    Hari 18: Kembali untuk pusingan dua. Tahap estrogen mula meningkat lagi, seiring dengan peningkatan jumlah progesteron.

    Hari 19. Mudah dengan gadis-gadis. Hormon dalam sistem anda meningkatkan aliran darah ke payudara anda dan boleh menyebabkannya lebih kenyang tetapi sensitif.

    Hari ke-20: Anda akan berhenti. Sekiranya telur anda belum disenyawakan, maka badan anda akan berhenti menghasilkan estrogen. Masukkan: PMS.

    Hari 21: Bayi di atas kapal? Sekarang adalah masa untuk berjumpa doktor atau membeli ujian kehamilan. Sekiranya disenyawakan, telur mempunyai cukup waktu untuk menetap, dan tahap hormon anda harus menjawab dengan tepat & # 8220 pagi saya hamil? & # 8221.

    Hari 22: Anda akan mengantuk. Hari ini tahap progesteron anda berada pada tahap maksimum, yang mungkin sama dengan peningkatan kecenderungan untuk tertidur di tengah-tengah mesyuarat dewan yang sangat menarik.

    Hari 23: Hebat! Pori-pori kecil. Progesteron mengaktifkan pengeluaran sebum dan membengkak kulit, menyebabkan pori-pori anda kelihatan lebih kecil. Tetapi pembengkakan sebenarnya menekan pori-pori anda, dan sebum semakin meningkat di bawah & mdash keadaan yang akan mengembalikan kepalanya yang jelek dalam beberapa hari & # 8217 waktu.

    Hari 24: Jadualkan semula janji temu wax anda. Pada masa ini, badan anda lebih mudah mengalami kesakitan daripada pada waktu lain dalam bulan. Elakkan penyingkiran rambut, waxing atau laser.

    Hari ke-25: Jangan berani melangkah ke skala itu. Anda mungkin menakutkan diri sendiri apabila anda melihat bahawa berat badan anda lebih berat sehingga 10 paun. Ingatlah bahawa nombor itu tidak penting. Dengan semua perubahan hormon, badan kita cenderung menggunakan air tambahan dalam sistem kita. Salah satu penawar yang paling ironik? Minum banyak air.

    Hari 26: Bakar, bayi, bakar. Di tengah perubahan mood bencana anda, saya & # 8217 akan memberitahu anda beberapa berita baik: Tubuh anda membakar kalori hingga 11 peratus lebih banyak daripada yang dilakukannya pada waktu-waktu lain dalam sebulan.

    Hari 27: Saya mahukan makanan. Sekiranya anda berlebihan dengan keinginan anda, anda akan kehilangan faedah dari pembakaran kalori tambahan itu. (Tetapi, juga, betul-betul, siapa yang peduli?)

    Hari 28: Hai, Jerawat, tidak senang berjumpa lagi. Apa cara yang lebih baik untuk menamatkan kitaran anda daripada dengan lawatan dari Whiteheads? Ingat pori-pori kecil dan pengeluaran sebum? Nah, inilah & # 8217 hasilnya. Selain itu, sekarang kerana hormon anda berada pada tahap rendah sepanjang masa, tahap testosteron tetap anda sebenarnya lebih tinggi daripada estrogen dan progesteron, menyebabkan lebih banyak rangsangan sebum dan kemungkinan jerawat cystic & mdash lebih tinggi apatah lagi kulit licin minyak dan liang besar.

    Versi cerita ini diterbitkan pada Januari 2016.

    Terdapat lebih banyak produk jangka masa untuk dipilih. Lihat beberapa pilihan paling sejuk untuk setiap jenis haid:


    Tahap Kitaran Tidur

    Kami berehat melalui empat hingga enam kitaran tidur setiap malam. Setiap kitaran tidur mempunyai tahap tidur yang berbeza. Semuanya memenuhi tujuan mereka untuk memberi anda rehat yang berkualiti, dan setiap kitaran tidur berbeza sepanjang malam. Kitaran tidur juga berbeza dari orang ke orang. Jangan tegaskan jika anda tidak menyerupai idea googled tentang perkara biasa atau sempurna untuk tidur. Kita semua berbeza. Sekiranya badan anda mengatakan bahawa anda sedang berehat, anda mungkin juga.


    Kandungan

    Walaupun terdapat banyak sebutan mengenai "kitaran badan semula jadi" dalam budaya Timur dan Asli Amerika, catatan Barat yang paling awal dicatat mengenai proses sirkadian dari abad ke-4 SM, ketika Androsthenes, kapten kapal yang berkhidmat di bawah Alexander the Great, menggambarkan pergerakan daun diurnal dari pokok asam jawa. [5] Pengamatan proses sirkadian atau diurnal pada manusia disebutkan dalam teks perubatan Cina bertarikh sekitar abad ke-13, termasuk Manual Tengahari dan Tengah Malam dan juga Sajak Mnemonik untuk Membantu dalam Pemilihan Titik-titik Acu Mengikut Kitaran Diurnal, Hari Bulan dan Musim Tahun Ini. [6]

    Pada tahun 1729, saintis Perancis Jean-Jacques d'Ortous de Mairan melakukan eksperimen pertama yang dirancang untuk membezakan jam endogen dari tindak balas terhadap rangsangan harian. Dia menyatakan bahawa corak 24 jam dalam pergerakan daun tanaman Mimosa pudica berterusan walaupun tanaman tetap dalam kegelapan berterusan. [7] [8]

    Pada tahun 1896, Patrick dan Gilbert memerhatikan bahawa dalam jangka masa kurang tidur, tidur mengantuk meningkat dan berkurang dengan jangka masa sekitar 24 jam. [9] Pada tahun 1918, J.S. Szymanski menunjukkan bahawa haiwan mampu mengekalkan corak aktiviti 24 jam tanpa adanya isyarat luaran seperti cahaya dan perubahan suhu. [10]

    Pada awal abad ke-20, irama sirkadian diperhatikan pada masa makan lebah berirama. Auguste Forel, Ingeborg Beling, dan Oskar Wahl melakukan banyak eksperimen untuk menentukan sama ada irama ini disebabkan oleh jam endogen. [11] Kewujudan irama sirkadian ditemukan secara bebas dalam lalat buah pada tahun 1935 oleh dua ahli zoologi Jerman, Hans Kalmus dan Erwin Bünning. [12] [13]

    Pada tahun 1954, eksperimen penting yang dilaporkan oleh Colin Pittendrigh menunjukkan bahawa letusan (proses pupa berubah menjadi dewasa) di Drosophila pseudoobscura adalah tingkah laku sirkadian. Dia menunjukkan bahawa sementara suhu memainkan peranan penting dalam irama eclosion, tempoh eclosion ditunda tetapi tidak dihentikan ketika suhu menurun. [14] [13]

    Istilah sirkadian diciptakan oleh Franz Halberg pada tahun 1959. [15] Menurut definisi asal Halberg:

    Istilah "sirkadian" berasal dari sekitar (mengenai) dan mati (hari) ia mungkin menunjukkan bahawa jangka masa fisiologi tertentu mendekati 24 jam, jika tidak sama panjangnya. Di sini, "sirkadian" dapat diterapkan pada semua irama "24 jam", sama ada haidnya, secara individu atau rata-rata, berbeza dari 24 jam, lebih lama atau lebih pendek, beberapa minit atau jam. [16] [17]

    Pada tahun 1977, Jawatankuasa Antarabangsa Nomenklatur Persatuan Antarabangsa untuk Kronobiologi secara rasmi mengadopsi definisi:

    Circadian: berkaitan dengan variasi biologi atau irama dengan kekerapan 1 kitaran dalam 24 ± 4 jam sekitar (kira-kira, kira-kira) dan mati (hari atau 24 jam). Catatan: istilah menerangkan irama dengan panjang kitaran sekitar 24 jam, sama ada frekuensi diselaraskan dengan (boleh diterima) atau tidak disinkronkan atau berjalan bebas dari skala waktu persekitaran tempatan, dengan jangka masa yang sedikit tetapi secara konsisten berbeza dari 24 jam. [18]

    Ron Konopka dan Seymour Benzer mengenal pasti mutasi jam pertama di Drosophila pada tahun 1971, menamakan gen "tempoh" (pergen, penentu genetik yang pertama untuk mengetahui rentak tingkah laku. [19] per gen diasingkan pada tahun 1984 oleh dua pasukan penyelidik. Konopka, Jeffrey Hall, Michael Roshbash dan pasukan mereka menunjukkan bahawa per lokus adalah pusat irama sirkadian, dan kehilangan itu per menghentikan aktiviti sirkadian. [20] [21] Pada masa yang sama, pasukan Michael W. Young melaporkan kesan yang serupa dengan per, dan bahawa gen merangkumi selang 7.1-kilobase (kb) pada kromosom X dan mengekodkan 4.5-kb poly (A) + RNA. [22] [23] Mereka terus menemui gen dan neuron utama di Drosophila sistem sirkadian, yang mana Hall, Rosbash dan Young menerima Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Perubatan 2017. [24]

    Joseph Takahashi menemui mutasi jam sirkadian mamalia pertama (jamΔ19) menggunakan tikus pada tahun 1994. [25] [26] Namun, kajian terbaru menunjukkan bahawa penghapusan jam tidak membawa kepada fenotip tingkah laku (haiwan masih mempunyai irama sirkadian normal), yang mempersoalkan kepentingannya dalam penghasilan irama. [27] [28]

    Mutasi jam manusia pertama dikenal pasti dalam keluarga Utah oleh Chris Jones, dan dicirikan secara genetik oleh Ying-Hui Fu dan Louis Ptacek. Individu yang terjejas adalah 'lark pagi' yang ekstrem dengan tidur 4 jam lebih maju dan irama lain. Bentuk Fasa Tidur Lanjutan Keluarga ini disebabkan oleh perubahan asid amino tunggal, S662➔G, dalam protein PER2 manusia. [29] [30]

    Untuk dipanggil sirkadian, irama biologi mesti memenuhi tiga kriteria umum ini: [31]

    1. Irama mempunyai jangka masa berjalan bebas endogen yang berlangsung sekitar 24 jam. Irama berterusan dalam keadaan berterusan, (iaitu kegelapan berterusan) dengan jangka masa sekitar 24 jam. Tempoh irama dalam keadaan berterusan disebut tempoh berjalan bebas dan dilambangkan dengan huruf Yunani τ (tau). Rasional kriteria ini adalah untuk membezakan irama sirkadian dari tindak balas sederhana terhadap isyarat luaran harian. Irama tidak boleh dikatakan endogen melainkan telah diuji dan berterusan dalam keadaan tanpa input berkala luaran. Pada haiwan diurnal (aktif pada siang hari), secara umum τ sedikit lebih besar daripada 24 jam, sedangkan, pada haiwan nokturnal (aktif pada waktu malam), secara umum τ lebih pendek daripada 24 jam.
    2. Irama boleh dilayan. Irama dapat diset semula dengan terdedah kepada rangsangan luaran (seperti cahaya dan panas), suatu proses yang disebut entrainment. Rangsangan luaran yang digunakan untuk mengikuti irama disebut Zeitgeber, atau "pemberi masa". Perjalanan merentasi zon waktu menggambarkan kemampuan jam biologi manusia untuk menyesuaikan diri dengan waktu tempatan seseorang biasanya akan mengalami jet lag sebelum hiburan jam sirkadian mereka menjadikannya segerak dengan waktu tempatan.
    3. Irama menunjukkan pampasan suhu. Dengan kata lain, mereka mengekalkan berkala sirkadian dalam pelbagai suhu fisiologi. Banyak organisma hidup pada suhu yang luas, dan perbezaan tenaga terma akan mempengaruhi kinetik semua proses molekul dalam sel mereka. Untuk mengesan waktu, jam sirkadian organisma harus menjaga secara berkala 24 jam berkala walaupun kinetiknya berubah, sifat yang dikenali sebagai pampasan suhu. The Q10 pekali suhu adalah ukuran kesan pampasan ini. Sekiranya Q10 pekali tetap lebih kurang 1 ketika suhu meningkat, irama dianggap sebagai pampasan suhu.

    Irama sirkadian membolehkan organisma mengantisipasi dan mempersiapkan perubahan persekitaran yang tepat dan teratur. Oleh itu, mereka membolehkan organisma memanfaatkan sumber alam sekitar dengan lebih baik (contohnya cahaya dan makanan) berbanding dengan organisma yang tidak dapat meramalkan ketersediaan tersebut. Oleh itu, telah disarankan bahawa irama sirkadian meletakkan organisma pada kelebihan selektif dari segi evolusi. Walau bagaimanapun, irama kelihatan sama pentingnya dalam mengatur dan menyelaraskan dalaman proses metabolik, seperti berkoordinasi dengan persekitaran. [32] Ini disarankan oleh pemeliharaan (heritabilitas) irama sirkadian pada lalat buah setelah beberapa ratus generasi dalam keadaan makmal tetap, [33] serta makhluk dalam kegelapan berterusan di alam liar, dan oleh penghapusan tingkah laku eksperimental, tetapi bukan irama fisiologi, sirkadian pada puyuh. [34] [35]

    Apa yang mendorong irama sirkadian berkembang menjadi persoalan yang penuh misteri. Hipotesis sebelumnya menekankan bahawa protein fotosensitif dan irama sirkadian mungkin berasal bersama-sama di sel paling awal, dengan tujuan melindungi replikasi DNA dari tahap tinggi radiasi ultraviolet yang merosakkan pada waktu siang. Akibatnya, replikasi diturunkan ke kegelapan. Walau bagaimanapun, bukti untuk ini kurang, kerana organisma termudah dengan irama sirkadian, sianobakteria, melakukan sebaliknya - mereka membelah lebih banyak pada waktu siang. [36] Kajian baru-baru ini sebaliknya menekankan pentingnya evolusi bersama protein redoks dengan pengayun sirkadian dalam ketiga-tiga domain kehidupan berikutan Kejadian Pengoksidaan Besar kira-kira 2,3 bilion tahun yang lalu. [2] [4] Pandangan semasa adalah bahawa perubahan sirkadian dalam tahap oksigen persekitaran dan pengeluaran spesies oksigen reaktif (ROS) di hadapan siang hari cenderung mendorong keperluan untuk mengembangkan irama sirkadian untuk mencegah, dan oleh itu, merosakkan tindak balas redoks setiap hari.

    Jam sirkadian yang paling mudah dikenali adalah irama sirkadian bakteria, yang dicontohkan oleh cyanobacteria prokariota. Penyelidikan terkini menunjukkan bahawa jam sirkadian Synechococcus elongatus boleh disusun semula secara in vitro dengan hanya tiga protein (KaiA, KaiB, KaiC) [37] pengayun pusatnya. Jam ini ditunjukkan untuk mengekalkan irama 22 jam selama beberapa hari setelah penambahan ATP. Penjelasan sebelumnya mengenai penjaga masa sirkadian prokariotik bergantung pada mekanisme maklum balas transkripsi / terjemahan DNA. [ rujukan diperlukan ]

    Kecacatan pada homolog manusia di Drosophila Gen "period" dikenal pasti sebagai penyebab gangguan tidur FASPS (sindrom fasa tidur keluarga yang maju), yang menggarisbawahi sifat terpelihara jam sirkadian molekul melalui evolusi. Banyak lagi komponen genetik jam biologi kini diketahui. Interaksi mereka menghasilkan gelung maklum balas yang saling berkaitan dari produk gen yang mengakibatkan turun naik berkala yang ditafsirkan sel-sel tubuh sebagai waktu tertentu dalam sehari. [38]

    Sekarang diketahui bahawa jam sirkadian molekul dapat berfungsi dalam satu sel, iaitu sel-otonom. [39] Ini ditunjukkan oleh Gene Block dalam neuron retina basal moluska terpencil (BRN). [40] Pada masa yang sama, sel yang berlainan dapat berkomunikasi antara satu sama lain sehingga menghasilkan output isyarat elektrik yang diselaraskan. Ini mungkin bersambung dengan kelenjar endokrin otak untuk menghasilkan pelepasan hormon secara berkala. Reseptor hormon ini mungkin terletak jauh di seluruh badan dan menyegerakkan jam periferal pelbagai organ. Oleh itu, maklumat mengenai waktu pada waktu yang disampaikan oleh mata bergerak ke jam di otak, dan, melalui itu, jam di seluruh badan mungkin diselaraskan. Ini adalah bagaimana waktu, misalnya, tidur / bangun, suhu badan, dahaga, dan selera dikawal secara terkawal oleh jam biologi. [41] [42]

    Irama sirkadian terdapat dalam pola tidur dan makan haiwan, termasuk manusia. Terdapat juga corak suhu badan inti yang jelas, aktiviti gelombang otak, penghasilan hormon, pertumbuhan semula sel, dan aktiviti biologi lain. Selain itu, fotoperiodisme, reaksi fisiologi organisma terhadap panjang siang atau malam, sangat penting bagi tumbuhan dan haiwan, dan sistem sirkadian berperanan dalam pengukuran dan penafsiran panjang hari. Ramalan tepat pada masanya mengenai keadaan cuaca musim, ketersediaan makanan, atau aktiviti pemangsa sangat penting untuk kelangsungan hidup banyak spesies. Walaupun bukan satu-satunya parameter, perubahan jangka waktu fotoperiod ('daylength') adalah petunjuk persekitaran yang paling dapat diramal untuk masa fisiologi dan tingkah laku bermusim, terutama untuk masa migrasi, hibernasi, dan pembiakan. [43]

    Kesan gangguan sirkadian Edit

    Mutasi atau penghapusan gen jam pada tikus telah menunjukkan pentingnya jam tubuh untuk memastikan waktu kejadian sel / metabolik yang tepat Tikus jam-mutan tikus hiperfagik dan gemuk, dan telah mengubah metabolisme glukosa. [44] Pada tikus, penghapusan gen jam alfa Rev-ErbA memfasilitasi kegemukan yang disebabkan oleh diet dan mengubah keseimbangan antara penggunaan glukosa dan lipid yang cenderung kepada diabetes. [45] Namun, tidak jelas apakah ada hubungan yang kuat antara polimorfisme gen jam pada manusia dan kerentanan untuk mengembangkan sindrom metabolik. [46] [47]

    Effect of light–dark cycle Edit

    The rhythm is linked to the light–dark cycle. Animals, including humans, kept in total darkness for extended periods eventually function with a free-running rhythm. Their sleep cycle is pushed back or forward each "day", depending on whether their "day", their endogenous period, is shorter or longer than 24 hours. The environmental cues that reset the rhythms each day are called zeitgebers (from the German, "time-givers"). [48] Totally blind subterranean mammals, e.g., blind mole rat Spalax sp., are able to maintain their endogenous clocks in the apparent absence of external stimuli. Although they lack image-forming eyes, their photoreceptors (which detect light) are still functional they do surface periodically as well. [ page needed ] [49]

    Free-running organisms that normally have one or two consolidated sleep episodes will still have them when in an environment shielded from external cues, but the rhythm is not entrained to the 24-hour light–dark cycle in nature. The sleep–wake rhythm may, in these circumstances, become out of phase with other circadian or ultradian rhythms such as metabolic, hormonal, CNS electrical, or neurotransmitter rhythms. [50]

    Recent research has influenced the design of spacecraft environments, as systems that mimic the light–dark cycle have been found to be highly beneficial to astronauts. [51]

    Arctic animals Edit

    Norwegian researchers at the University of Tromsø have shown that some Arctic animals (ptarmigan, reindeer) show circadian rhythms only in the parts of the year that have daily sunrises and sunsets. In one study of reindeer, animals at 70 degrees North showed circadian rhythms in the autumn, winter and spring, but not in the summer. Reindeer on Svalbard at 78 degrees North showed such rhythms only in autumn and spring. The researchers suspect that other Arctic animals as well may not show circadian rhythms in the constant light of summer and the constant dark of winter. [52]

    A 2006 study in northern Alaska found that day-living ground squirrels and nocturnal porcupines strictly maintain their circadian rhythms through 82 days and nights of sunshine. The researchers speculate that these two rodents notice that the apparent distance between the sun and the horizon is shortest once a day, and thus have a sufficient signal to entrain (adjust) by. [53]

    Butterfly and moth Edit

    The navigation of the fall migration of the Eastern North American monarch butterfly (Danaus plexippus) to their overwintering grounds in central Mexico uses a time-compensated sun compass that depends upon a circadian clock in their antennae. [54] [55] Circadian rhythm is also known to control mating behavior in certain moth species such as Spodoptera littoralis, where females produce specific pheromone that attracts and resets the male circadian rhythm to induce mating at night. [56]

    Plant circadian rhythms tell the plant what season it is and when to flower for the best chance of attracting pollinators. Behaviors showing rhythms include leaf movement, growth, germination, stomatal/gas exchange, enzyme activity, photosynthetic activity, and fragrance emission, among others. [57] Circadian rhythms occur as a plant entrains to synchronize with the light cycle of its surrounding environment. These rhythms are endogenously generated and self-sustaining and are relatively constant over a range of ambient temperatures. Important features include two interacting transcription-translation feedback loops: proteins containing PAS domains, which facilitate protein-protein interactions and several photoreceptors that fine-tune the clock to different light conditions. Anticipation of changes in the environment allows appropriate changes in a plant's physiological state, conferring an adaptive advantage. [58] A better understanding of plant circadian rhythms has applications in agriculture, such as helping farmers stagger crop harvests to extend crop availability and securing against massive losses due to weather.

    Light is the signal by which plants synchronize their internal clocks to their environment and is sensed by a wide variety of photoreceptors. Red and blue light are absorbed through several phytochromes and cryptochromes. One phytochrome, phyA, is the main phytochrome in seedlings grown in the dark but rapidly degrades in light to produce Cry1. Phytochromes B–E are more stable with phyB, the main phytochrome in seedlings grown in the light. The cryptochrome (cry) gene is also a light-sensitive component of the circadian clock and is thought to be involved both as a photoreceptor and as part of the clock's endogenous pacemaker mechanism. Cryptochromes 1–2 (involved in blue–UVA) help to maintain the period length in the clock through a whole range of light conditions. [57] [58]

    The central oscillator generates a self-sustaining rhythm and is driven by two interacting feedback loops that are active at different times of day. The morning loop consists of CCA1 (Circadian and Clock-Associated 1) and LHY (Late Elongated Hypocotyl), which encode closely related MYB transcription factors that regulate circadian rhythms in Arabidopsis, as well as PRR 7 and 9 (Pseudo-Response Regulators.) The evening loop consists of GI (Gigantea) and ELF4, both involved in regulation of flowering time genes. [59] [60] When CCA1 and LHY are overexpressed (under constant light or dark conditions), plants become arrhythmic, and mRNA signals reduce, contributing to a negative feedback loop. Gene expression of CCA1 and LHY oscillates and peaks in the early morning, whereas TOC1 gene expression oscillates and peaks in the early evening. While it was previously hypothesised that these three genes model a negative feedback loop in which over-expressed CCA1 and LHY repress TOC1 and over-expressed TOC1 is a positive regulator of CCA1 and LHY, [58] it was shown in 2012 by Andrew Millar and others that TOC1, in fact, serves as a repressor not only of CCA1, LHY, and PRR7 and 9 in the morning loop but also of GI and ELF4 in the evening loop. This finding and further computational modeling of TOC1 gene functions and interactions suggest a reframing of the plant circadian clock as a triple negative-component repressilator model rather than the positive/negative-element feedback loop characterizing the clock in mammals. [61]

    In 2018, researchers found that the expression of PRR5 and TOC1 hnRNA nascent transcripts follows the same oscillatory pattern as processed mRNA transcripts rhythmically in A.thaliana.LNKs binds to the 5'region of PRR5 and TOC1 and interacts with RNAP II and other transcription factors. Moreover, RVE8-LNKs interaction enables a permissive histone-methylation pattern (H3K4me3) to be modified and the histone-modification itself parallels the oscillation of clock gene expression. [62]

    It has previously been found that matching a plant’s circadian rhythm to its external environment’s light and dark cycles has the potential to positively affect the plant. [63] Researchers came to this conclusion by performing experiments on three different varieties of Arabidopsis thaliana. One of these varieties had a normal 24-hour circadian cycle. [63] The other two varieties were mutated, one to have a circadian cycle of more than 27 hours, and one to have a shorter than normal circadian cycle of 20 hours. [63]

    The Arabidopsis with the 24-hour circadian cycle was grown in three different environments. [63] One of these environments had a 20-hour light and dark cycle (10 hours of light and 10 hours of dark), the other had a 24-hour light and dark cycle (12 hours of light and 12 hours of dark),and the final environment had a 28-hour light and dark cycle (14 hours of light and 14 hours of dark). [63] The two mutated plants were grown in both an environment that had a 20-hour light and dark cycle and in an environment that had a 28-hour light and dark cycle. [63] It was found that the variety of Arabidopsis with a 24-hour circadian rhythm cycle grew best in an environment that also had a 24-hour light and dark cycle. [63] Overall, it was found that all the varieties of Arabidopsis thaliana had greater levels of chlorophyll and increased growth in environments whose light and dark cycles matched their circadian rhythm. [63]

    Researchers suggested that a reason for this could be that matching an Arabidopsis’s circadian rhythm to its environment could allow the plant to be better prepared for dawn and dusk, and thus be able to better synchronize its processes. [63] In this study, it was also found that the genes that help to control chlorophyll peaked a few hours after dawn. [63] This appears to be consistent with the proposed phenomenon known as metabolic dawn. [64]

    According to the metabolic dawn hypothesis, sugars produced by photosynthesis have potential to help regulate the circadian rhythm and certain photosynthetic and metabolic pathways. [64] [65] As the sun rises, more light becomes available, which normally allows more photosynthesis to occur. [64] The sugars produced by photosynthesis repress PRR7. [66] This repression of PRR7 then leads to the increased expression of CCA1. [66] On the other hand, decreased photosynthetic sugar levels increase PRR7 expression and decrease CCA1 expression. [64] This feedback loop between CCA1 and PRR7 is what is proposed to cause metabolic dawn. [64] [67]

    The molecular mechanism of circadian rhythm and light perception are best understood in Drosophila. Clock genes are discovered from Drosophila, and they act together with the clock neurones. There are two unique rhythms, one during the process of hatching (called eclosion) from the pupa, and the other during mating. [68] The clock neurones are located in distinct clusters in the central brain. The best-understood clock neurones are the large and small lateral ventral neurons (l-LNvs and s-LNvs) of the optic lobe. These neurones produce pigment dispersing factor (PDF), a neuropeptide that acts as a circadian neuromodulator between different clock neurones. [69]

    Drosophila circadian rhythm is through a transcription-translation feedback loop. The core clock mechanism consists of two interdependent feedback loops, namely the PER/TIM loop and the CLK/CYC loop. [70] The CLK/CYC loop occurs during the day and initiates the transcription of the per dan tim genes. But their proteins levels remain low until dusk, because during daylight also activates the doubletime (dbt) gene. DBT protein causes phosphorylation and turnover of monomeric PER proteins. [71] [72] TIM is also phosphorylated by shaggy until sunset. After sunset, DBT disappears, so that PER molecules stably bind to TIM. PER/TIM dimer enters the nucleus several at night, and binds to CLK/CYC dimers. Bound PER completely stops the transcriptional activity of CLK and CYC. [73]

    In the early morning, light activates the cry gene and its protein CRY causes the breakdown of TIM. Thus PER/TIM dimer dissociates, and the unbound PER becomes unstable. PER undergoes progressive phosphorylation and ultimately degradation. Absence of PER and TIM allows activation of clk dan cyc genes. Thus, the clock is reset to start the next circadian cycle. [74]

    PER-TIM Model Edit

    This protein model was developed bases on the oscillations of the PER and TIM proteins in the Drosophila. [75] It is based on its predecessor, the PER model where it was explained how the per gene and its protein influence the biological clock. [76] The model includes the formation of a nuclear PER-TIM complex which influences the transcription of the per and the tim genes (by providing negative feedback) and the multiple phosphorylation of these two proteins. The circadian oscillations of these two proteins seem to synchronise with the light-dark cycle even if they are not necessarily dependent on it. [77] [75] Both PER and TIM proteins are phosphorylated and after they form the PER-TIM nuclear complex they return inside the nucleus to stop the expression of the per and tim mRNA. This inhibition lasts as long as the protein, or the mRNA is not degraded. [75] When this happens, the complex releases the inhibition. Here can also be mentioned that the degradation of the TIM protein is sped up by light. [77]

    The primary circadian clock in mammals is located in the suprachiasmatic nucleus (or nuclei) (SCN), a pair of distinct groups of cells located in the hypothalamus. Destruction of the SCN results in the complete absence of a regular sleep–wake rhythm. The SCN receives information about illumination through the eyes. The retina of the eye contains "classical" photoreceptors ("rods" and "cones"), which are used for conventional vision. But the retina also contains specialized ganglion cells that are directly photosensitive, and project directly to the SCN, where they help in the entrainment (synchronization) of this master circadian clock. [78]

    These cells contain the photopigment melanopsin and their signals follow a pathway called the retinohypothalamic tract, leading to the SCN. If cells from the SCN are removed and cultured, they maintain their own rhythm in the absence of external cues. [79]

    The SCN takes the information on the lengths of the day and night from the retina, interprets it, and passes it on to the pineal gland, a tiny structure shaped like a pine cone and located on the epithalamus. In response, the pineal secretes the hormone melatonin. [80] Secretion of melatonin peaks at night and ebbs during the day and its presence provides information about night-length.

    Several studies have indicated that pineal melatonin feeds back on SCN rhythmicity to modulate circadian patterns of activity and other processes. However, the nature and system-level significance of this feedback are unknown. [81]

    The circadian rhythms of humans can be entrained to slightly shorter and longer periods than the Earth's 24 hours. Researchers at Harvard have shown that human subjects can at least be entrained to a 23.5-hour cycle and a 24.65-hour cycle (the latter being the natural solar day-night cycle on the planet Mars). [82]

    Humans Edit

    Early research into circadian rhythms suggested that most people preferred a day closer to 25 hours when isolated from external stimuli like daylight and timekeeping. However, this research was faulty because it failed to shield the participants from artificial light. Although subjects were shielded from time cues (like clocks) and daylight, the researchers were not aware of the phase-delaying effects of indoor electric lights. [83] [ dubious – discuss ] The subjects were allowed to turn on light when they were awake and to turn it off when they wanted to sleep. Electric light in the evening delayed their circadian phase. [84] A more stringent study conducted in 1999 by Harvard University estimated the natural human rhythm to be closer to 24 hours and 11 minutes: much closer to the solar day. [85] Consistent with this research was a more recent study from 2010 which also identified sex differences with the circadian period for women being slightly shorter (24.09 hours) than for men (24.19 hours). [86] In this study, women tended to wake up earlier than men and exhibit a greater preference for morning activities than men, although the underlying biological mechanisms for these differences are unknown. [86]

    Biological markers and effects Edit

    The classic phase markers for measuring the timing of a mammal's circadian rhythm are:

    For temperature studies, subjects must remain awake but calm and semi-reclined in near darkness while their rectal temperatures are taken continuously. Though variation is great among normal chronotypes, the average human adult's temperature reaches its minimum at about 5:00 a.m., about two hours before habitual wake time. Baehr et al. [89] found that, in young adults, the daily body temperature minimum occurred at about 04:00 (4 a.m.) for morning types but at about 06:00 (6 a.m.) for evening types. This minimum occurred at approximately the middle of the eight-hour sleep period for morning types, but closer to waking in evening types.

    Melatonin is absent from the system or undetectably low during daytime. Its onset in dim light, dim-light melatonin onset (DLMO), at roughly 21:00 (9 p.m.) can be measured in the blood or the saliva. Its major metabolite can also be measured in morning urine. Both DLMO and the midpoint (in time) of the presence of the hormone in the blood or saliva have been used as circadian markers. However, newer research indicates that the melatonin offset may be the more reliable marker. Benloucif et al. [87] found that melatonin phase markers were more stable and more highly correlated with the timing of sleep than the core temperature minimum. They found that both sleep offset and melatonin offset are more strongly correlated with phase markers than the onset of sleep. In addition, the declining phase of the melatonin levels is more reliable and stable than the termination of melatonin synthesis.

    Other physiological changes that occur according to a circadian rhythm include heart rate and many cellular processes "including oxidative stress, cell metabolism, immune and inflammatory responses, epigenetic modification, hypoxia/hyperoxia response pathways, endoplasmic reticular stress, autophagy, and regulation of the stem cell environment." [90] In a study of young men, it was found that the heart rate reaches its lowest average rate during sleep, and its highest average rate shortly after waking. [91]

    In contradiction to previous studies, it has been found that there is no effect of body temperature on performance on psychological tests. This is likely due to evolutionary pressures for higher cognitive function compared to the other areas of function examined in previous studies. [92]

    Outside the "master clock" Edit

    More-or-less independent circadian rhythms are found in many organs and cells in the body outside the suprachiasmatic nuclei (SCN), the "master clock". Indeed, neuroscientist Joseph Takahashi and colleagues stated in a 2013 article that "almost every cell in the body contains a circadian clock." [93] For example, these clocks, called peripheral oscillators, have been found in the adrenal gland, oesophagus, lungs, liver, pancreas, spleen, thymus, and skin. [94] [95] [96] There is also some evidence that the olfactory bulb [97] and prostate [98] may experience oscillations, at least when cultured.

    Though oscillators in the skin respond to light, a systemic influence has not been proven. [99] In addition, many oscillators, such as liver cells, for example, have been shown to respond to inputs other than light, such as feeding. [100]

    Light resets the biological clock in accordance with the phase response curve (PRC). Depending on the timing, light can advance or delay the circadian rhythm. Both the PRC and the required illuminance vary from species to species and lower light levels are required to reset the clocks in nocturnal rodents than in humans. [101]

    Various studies on humans have made use of enforced sleep/wake cycles strongly different from 24 hours, such as those conducted by Nathaniel Kleitman in 1938 (28 hours) and Derk-Jan Dijk and Charles Czeisler in the 1990s (20 hours). Because people with a normal (typical) circadian clock cannot entrain to such abnormal day/night rhythms, [102] this is referred to as a forced desynchrony protocol. Under such a protocol, sleep and wake episodes are uncoupled from the body's endogenous circadian period, which allows researchers to assess the effects of circadian phase (i.e. the relative timing of the circadian cycle) on aspects of sleep and wakefulness including sleep latency and other functions - both physiological, behavioral, and cognitive. [103] [104] [105] [106] [107]

    Studies also show that Cyclosa turbinata is unique in that its locomotor and web-building activity cause it to have an exceptionally short-period circadian clock, about 19 hours. Bila C. turbinata spiders are placed into chambers with periods of 19, 24, or 29 hours of evenly split light and dark, none of the spiders exhibited decreased longevity in their own circadian clock. These findings suggest that C. turbinata do not suffer the same costs of extreme desynchronization as do other species of animals.

    Timing of medical treatment in coordination with the body clock, chronotherapeutics, may significantly increase efficacy and reduce drug toxicity or adverse reactions. [108]

    A number of studies have concluded that a short period of sleep during the day, a power-nap, does not have any measurable effect on normal circadian rhythms but can decrease stress and improve productivity. [109] [110] [111]

    Health problems can result from a disturbance to the circadian rhythm. [112] Circadian rhythms also play a part in the reticular activating system, which is crucial for maintaining a state of consciousness. A reversal [ clarification needed ] in the sleep–wake cycle may be a sign or complication of uremia, [113] azotemia or acute kidney injury. [114] [115]

    Studies have also shown that light has a direct effect on human health because of the way it influences the circadian rhythms. [116]

    Indoor lighting Edit

    Lighting requirements for circadian regulation are not simply the same as those for vision planning of indoor lighting in offices and institutions is beginning to take this into account. [117] Animal studies on the effects of light in laboratory conditions have until recently considered light intensity (irradiance) but not color, which can be shown to "act as an essential regulator of biological timing in more natural settings". [118]

    Obesity and diabetes Edit

    Obesity and diabetes are associated with lifestyle and genetic factors. Among those factors, disruption of the circadian clockwork and/or misalignment of the circadian timing system with the external environment (e.g., light–dark cycle) might play a role in the development of metabolic disorders. [112]

    Shift work or chronic jet lag have profound consequences for circadian and metabolic events in the body. Animals that are forced to eat during their resting period show increased body mass and altered expression of clock and metabolic genes. [119] [ medical citation needed ] In humans, shift work that favors irregular eating times is associated with altered insulin sensitivity and higher body mass. Shift work also leads to increased metabolic risks for cardio-metabolic syndrome, hypertension, and inflammation. [120]

    Airline pilots and cabin crew Edit

    Due to the work nature of airline pilots, who often cross several time zones and regions of sunlight and darkness in one day, and spend many hours awake both day and night, they are often unable to maintain sleep patterns that correspond to the natural human circadian rhythm this situation can easily lead to fatigue. The NTSB cites this as contributing to many accidents [121] and has conducted several research studies in order to find methods of combating fatigue in pilots. [122]

    Disruption Edit

    Disruption to rhythms usually has a negative effect. Many travelers have experienced the condition known as jet lag, with its associated symptoms of fatigue, disorientation, and insomnia. [123]

    A number of other disorders, for example bipolar disorder and some sleep disorders such as delayed sleep phase disorder (DSPD), are associated with irregular or pathological functioning of circadian rhythms. [124]

    Disruption to rhythms in the longer term is believed to have significant adverse health consequences for peripheral organs outside the brain, in particular in the development or exacerbation of cardiovascular disease. [112] [125] Blue LED lighting suppresses melatonin production five times more than the orange-yellow high-pressure sodium (HPS) light a metal halide lamp, which is white light, suppresses melatonin at a rate more than three times greater than HPS. [126] Depression symptoms from long term nighttime light exposure can be undone by returning to a normal cycle. [127]

    Effect of drugs Edit

    Studies conducted on both animals and humans show major bidirectional relationships between the circadian system and abusive drugs. It is indicated that these abusive drugs affect the central circadian pacemaker. Individuals suffering from substance abuse display disrupted rhythms. These disrupted rhythms can increase the risk for substance abuse and relapse. It is possible that genetic and/or environmental disturbances to the normal sleep and wake cycle can increase the susceptibility to addiction. [128]

    It is difficult to determine if a disturbance in the circadian rhythm is at fault for an increase in prevalence for substance abuse or if other environmental factors such as stress are to blame. Changes to the circadian rhythm and sleep occur once an individual begins abusing drugs and alcohol. Once an individual chooses to stop using drugs and alcohol, the circadian rhythm continues to be disrupted. [128]

    The stabilization of sleep and the circadian rhythm might possibly help to reduce the vulnerability to addiction and reduce the chances of relapse. [128]

    Circadian rhythms and clock genes expressed in brain regions outside the suprachiasmatic nucleus may significantly influence the effects produced by drugs such as cocaine. [ citation needed ] Moreover, genetic manipulations of clock genes profoundly affect cocaine's actions. [129]

    In 2017, Jeffrey C. Hall, Michael W. Young, and Michael Rosbash were awarded Nobel Prize in Physiology or Medicine "for their discoveries of molecular mechanisms controlling the circadian rhythm". [130] [131]


    Difference between shedding your uterine linning and clots during period

    Okay. good to know. I was worried there and now I feel like an id**t :$ Ya I take Palafer (sp?) every night for iron treatment, they said to take it at night so it absorbes better, but my iron is still low, well my doc said it on the bubble of being perfect but ya, still isn't, so I will try the Vitamin C thing, I think its so low because I don't really eat meat (i'll have like chicken once a week if that) and I guess because I clot (so I guess it gets worse when i'm on my period?). And I take two 1000mg of Vitamin B12 everyday, one in the morning and one at night and now thats perfect. There's iron shots? how often do you have to do that? I hate needles though!! o.O but ya i was forced to learn how to swallow pills, still struggle but i do it. i'm pretty good at remembering them, but it is really annoying!

    Guest over a year ago

    Alana over a year ago

    Guest over a year ago

    Hello. I am new to this site. My uterine lining is thin. I took Provera 14 days. Did not work- made pink areas for 2 days. Now estrogen for 20 days and on day 16 provera then estrogen overlap, and then provera, per the instruction.

    I feel like c**p about this! Another month trying to build up a uterine lining.

    Has anyone gone through this and ended up with sucess stories? I need to talk with someone who has been through this.

    Surfermom over a year ago

    I'm in menopause and on natural hormone replacement therapy to thicken up my uterine lining as it is very thin and dry. not fun :( I would ONLY use natural (bio-identical) hormones. I took them orally at first but with age I now need to also insert a natural estriol cream directly into my vagina a few nights per week. Seems to be working . I just need to remember to do it. There are three naturally occurring estrogens in women. These are: estrone (E1) estradiol (E2) estriol (E3) Of these Estradiol (E2) is the most common form found in nonpregnant females. Estradiol levels vary through the menstrual cycle, with levels highest just before ovulation. From menarche to menopause the primary estrogen is 17β-estradiol. After the reproductive age, when a woman has achieved menopause, estrone or E1 becomes that primary estrogen. Estrone is weaker than estradiol. Similarly during pregnancy estriol is the primary estrogen. Estriol is considered a weak estrogen as well. It has been postulated that estrone is a “bad” estrogen and may be the cause of estrogen’s cancer-causing properties, while estriol is a “good” estrogen and may protect against cancer. Estradiol is probably neutral. There is no definite scientific evidence to prove this hypothesis however. Good luck. Hope this help you )


    Conclusions:

    All in all, it appears that terraforming the outer Solar System might be a bit of a non-starter. While the prospect of doing it is certainly exciting, and presents many interesting opportunities, the challenges involved do seem to add up. For starters, it doesn’t seem likely or practical for us to contemplate doing this until we’ve established a presence on the Moon, Mars, and in the Asteroid Belt.

    Second, terraforming any of Jupiter’s moons would involve a considerable amount of time, energy and resources. And given that a lot of these moon’s resources could be harvested for terraforming other worlds (such as Mars and Venus), would it not make sense to terraform these worlds first and circle back to the outer Solar System later?

    Third, a terraformed Europa, Ganymede and Callisto would all be water worlds with extremely deep oceans. Would it even be possible to build floating cities on such a world? Or would they be swallowed up by massive tidal waves or worse, swept off into space by waves so high, they slipped the bonds of the planet’s gravity? And how often would the atmosphere need to be replenished in order to ensure it didn’t get stripped away?

    And last, but not least, any act of terraforming these moons would invariably threaten any life that already exists there. And the threat caused by exposure wouldn’t exactly be one-way. Under all of these circumstances, would it not be better to simply establish outposts on the surface, or perhaps within or directly underneath the ice?

    All valid questions, and ones which we will no doubt begin to explore once we start mounting research missions to Europa and the other Jovian moons in the future. And depending on what we find there, we might just choose to put down some roots. And in time, we might even begin thinking about renovating the places so more of our kin can drop by. Before we do any of that, we had better make sure we know what we’re doing, and be sure we aren’t doing any harm in the process!

    For more information, check out NASA’s Solar System Exploration page on Jupiter’s Moons.


    Tonton videonya: САМЫЕ БОЛЬШИЕ ПЛАНЕТЫ ВО ВСЕЛЕННОЙ (Disember 2022).