Kako vam poznavanje cirkadijanskih ritmova može pomoći da dobijete pravi obrazac spavanja

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 03:49

Neuroznanstvenik Russel Foster objasnio je šta su cirkadijalni ritmovi, zašto se pokvare i kako se to odnosi na san. Lifehacker objavljuje prijevod svog članka.

Cirkadijalni ritmovi su unutrašnji biološki ritmovi tijela s periodom od oko 24 sata. Oni unaprijed pripremaju tijelo, prilagođavajući sve fiziološke procese u skladu sa svakodnevnim promjenama u okolnom svijetu.

Gotovo svi živi organizmi na planeti imaju cirkadijalne ritmove, uključujući bakterije. Kod ljudi, glavni cirkadijalni ritam je ciklus spavanja i buđenja.

Cell clock

Na molekularnom nivou, tijelo radi cirkadijalni sat koji pokreće unutrašnje oscilacijske procese koji regulišu fiziološke procese u skladu s vanjskim 24-satnim ciklusom.

Postoji nekoliko tipova gena sata koji su odgovorni za proizvodnju proteina. Njihova interakcija stvara povratnu petlju koja pokreće 24-satne fluktuacije u proteinima sata. Ovi proteini tada signaliziraju ćelijama koje je doba dana i šta treba učiniti. Ovo pokreće biološki sat.

Dakle, cirkadijalni ritmovi nisu rezultat zajedničkog rada mnogih različitih ćelija, kako se u početku pretpostavljalo, već svojstvo svake pojedinačne ćelije.

Da bi cirkadijalni sat bio koristan, mora biti sinkroniziran sa signalima iz vanjskog svijeta. Najočigledniji primjer neslaganja između biološkog sata i vanjskog svijeta je mlazni zastoj.

Kada se nađemo u drugoj vremenskoj zoni, naš biološki sat moramo prilagoditi lokalnom vremenu. Fotoreceptori (neuroni osjetljivi na svjetlost u mrežnjači) otkrivaju promjene u ciklusu naizmjeničnog svjetla i tame i šalju signale cirkadijalnom satu kako bi prilagodili biološki sat tijela u skladu sa vanjskim podražajima. Podešavanje cirkadijanskog ritma osigurava pravilno funkcioniranje svih ćelijskih procesa.

Složeni višećelijski organizmi često imaju glavni sat koji koordinira rad svih ćelija sata. Kod sisara, glavni sat je suprahijazmatsko jezgro (SCN) smješteno u mozgu. SCN prima informacije o svjetlosti iz stanica retine, prilagođava neurone u njoj i oni već šalju signale koji koordiniraju rad svih drugih procesa u tijelu.

Osnovna svojstva cirkadijanskih ritmova

1. Cirkadijalni ritmovi se održavaju u stalnim uvjetima svjetla ili tame u odsustvu drugih vanjskih podražaja. Ovo je otkriveno kao rezultat eksperimenta koji je 1729. godine proveo francuski naučnik Jean-Jacques de Meran. Stavio je biljku na tamno mjesto i primijetio da se listovi otvaraju i zatvaraju u istom ritmu čak iu stalnom mraku.

Ovo je bio prvi dokaz da su cirkadijalni ritmovi unutrašnjeg porijekla. One mogu varirati i, ovisno o vrsti, biti nešto duže ili kraće od 24 sata.

2. Cirkadijalni ritmovi su nezavisni od vanjske temperature. Ne usporavaju niti ubrzavaju u velikoj mjeri, čak i kada se temperatura dramatično promijeni. Bez ovog svojstva, cirkadijalni sat ne bi mogao odrediti vrijeme.

3. Cirkadijalni ritmovi mogu se dodijeliti vanjskom 24-satnom danu. U ovom slučaju, glavni signal je svjetlosni, iako i drugi signali također imaju učinak.

Značaj cirkadijanskih ritmova

Posjedovanje biološkog sata omogućava tijelu da predvidi predvidljive promjene u okolini i unaprijed podesi ponašanje kako bi uzelo u obzir ova stanja. Na primjer, znajući da će zora doći za tri sata, tijelo počinje povećavati brzinu metabolizma, temperaturu i povećava cirkulaciju krvi. Sve nas to priprema za energičnu aktivnost tokom dana.

Uveče, kada se spremamo za spavanje, fiziološki procesi u organizmu počinju da se usporavaju. Tokom spavanja, mozak aktivno radi. Zahvaća sjećanja, obrađuje informacije, rješava probleme, šalje signale za popravku oštećenih tkiva i regulira zalihe energije. Određeni dijelovi mozga su aktivniji tokom spavanja nego tokom budnog stanja.

Cirkadijalni ritmovi i san

Ciklus spavanja je najočigledniji cirkadijalni ritam kod ljudi i životinja, ali ovisi o više od cirkadijalnih ritmova.

Spavanje je izuzetno teško stanje koje nastaje zbog interakcije različitih područja mozga, hormona i neurotransmiterskog sistema. Zbog svoje složenosti, ciklus spavanja je vrlo lako poremetiti.

Nedavne studije su pokazale da su poremećaji spavanja i cirkadijalnog ritma česti i kod neurodegenerativnih i kod neuropsihijatrijskih poremećaja kod kojih neurotransmiteri ne rade ispravno. Na primjer, ovaj poremećaj je tipičan za više od 80% pacijenata s depresijom i šizofrenijom.

Ali neprijatnost koja dolazi od pospanosti tokom dana je sitnica. Poremećaji spavanja i cirkadijalnog ritma također su povezani s nizom patologija, uključujući depresiju, nesanicu, oslabljenu pažnju i pamćenje, smanjenu motivaciju, metaboličke poremećaje, gojaznost i probleme s imunološkim sistemom.

Kako podesiti biološki sat

Naučnici su se dugo pitali kako oko detektuje svjetlost da bi prilagodilo cirkadijalne ritmove. Nedavno su u retini otkrivene posebne ćelije osjetljive na svjetlost - fotosenzitivne ganglijske stanice retine. Ove ćelije se razlikuju od štapića i čunjeva koje naučnici poznaju dugo vremena.

Vizuelni podražaji, koje opažaju fotosenzitivne ganglijske ćelije, putuju od oka do mozga preko optičkog živca. Ali 1-2% ovih ganglionskih ćelija sadrži vizuelni pigment koji je osetljiv na plavo. Dakle, fotosenzitivne ganglijske ćelije bilježe zoru i sumrak i pomažu da se prilagodi biološki sat tijela.

Zbog savremenog načina života često ne dobijamo dovoljno svetla i većinu vremena provodimo u zatvorenom prostoru. Ovo može biti razlog da naš sat nije ispravno podešen.

Istraživanja su pokazala da jedenje u isto vrijeme i jutarnje vježbanje mogu pomoći da razvijete ispravne obrasce spavanja.