Ritme sirkadian adalah proses biologis yang menunjukkan osilasi endogen dan berulang setiap sekitar 24 jam. Ritme ini didorong oleh jam sirkadian, dan telah banyak diamati pada tanaman, hewan, jamur, dan cyanobacteria. Istilah sirkadian berasal dari bahasa Latin circa, yang berarti “sekitar” (atau “kira-kira”), dan diem atau dies, yang berarti “hari”.
Ilmu formal mengenai ritme biologis sementara, seperti ritme harian, pasang surut, mingguan, musiman, dan tahunan, disebut kronobiologi. Meskipun ritme sirkadian terjadi secara endogen (tetap dan mandiri), ritme ini disesuaikan dengan lingkungan sekitar oleh isyarat eksternal yang disebut zeitgebers, biasanya yang paling penting adalah pada siang hari.
Kriteria ritme sirkadian
Untuk dapat disebut sirkadian, suatu ritme/irama biologis harus memenuhi empat kriteria umum:
- Ritme tersebut berulang satu kali sehari (suatu ritme memliliki periode 24 jam). Agar dapat melacak waktu dalam sehari, jam harus berada di titik yang sama pada waktu yang sama setiap hari, misalnya berulang setiap 24 jam.
- Ritme tersebut bertahan tanpa adanya isyarat eksternal (endogen). Ritme tersebut tetap dalam kondisi konstan dengan jangka waktu sekitar 24 jam. Alasan dari kriteria ini adalah untuk membedakan ritme sirkadian dari tanggapan sederhana ke isyarat eksternal sehari-hari. Suatu ritme tidak dapat dikatakan endogen, kecuali telah diuji dalam kondisi tanpa masukan/input periodik eksternal.
- Ritme tersebut dapat disesuaikan agar sesuai dengan waktu setempat (entrainable). Ritme tersebut dapat direset dengan pemaparan terhadap rangsangan eksternal (seperti cahaya dan panas), sebuah proses yang disebut entrainment. Alasan dari kriteria ini adalah untuk membedakan ritme sirkadian dari ritme 24 jam endogen bayangan lainnya yang kebal pengaturan ulang terhadap isyarat eksternal, dan dengan demikian tidak memenuhi tujuan memperkirakan waktu setempat. Perjalanan melintasi zona waktu menggambarkan kemampuan dari jam biologis manusia untuk menyesuaikan diri dengan waktu setempat; seseorang biasanya akan mengalami jet lag sebelum entrainment pada jam sirkadian disinkronkan dengan waktu setempat.
- Ritme tersebut mempertahankan periodisitas sirkadian pada rentang suhu fisiologis, ritme tersebut menunjukkan kompensasi suhu. Beberapa organisme hidup dalam berbagai suhu, dan perbedaan energi panas akan mempengaruhi kinetika dari semua proses molekul dalam sel. Guna melacak waktu, jam sirkadian pada organisme harus mempertahankan periodisitas sekitar 24 jam meskipun kinetiknya berubah, suatu hal yang dikenal sebagai kompensasi suhu.
Berikut ini ialah contoh ritme sirkadian
Contoh pada manusia adalah pola tidur; ritme sirkadian membantu orang untuk tidur di malam hari dan tetap terjaga di siang hari. Mereka juga membantu untuk mengatur pola makan dan kontrol pelepasan hormon.
Contoh ritme sirkadian termasuk siklus tidur, kontrol suhu, rasa haus, pola makan, produksi hormon, aktivitas gelombang otak dan regenerasi sel.