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

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 03:58

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

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

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

Stanični sat

Na molekularnoj razini tijelo upravlja cirkadijanskim satom koji pokreće procese unutarnjih oscilacija koji reguliraju fiziološke procese u skladu s vanjskim 24-satnim ciklusom.

Postoji nekoliko vrsta gena sata koji su odgovorni za proizvodnju proteina. Njihova interakcija stvara povratnu petlju koja pokreće 24-satne fluktuacije u proteinima sata. Ti proteini tada signaliziraju stanicama koje je doba dana i što treba učiniti. To pokreće biološki sat.

Dakle, cirkadijalni ritmovi nisu rezultat zajedničkog rada mnogih različitih stanica, kao što se u početku pretpostavljalo, već svojstvo svake pojedine stanice.

Da bi cirkadijalni sat bio koristan, mora biti sinkroniziran sa signalima iz vanjskog svijeta. Najočitiji primjer neslaganja između biološkog sata i vanjskog svijeta je jet lag.

Kada se nađemo u drugoj vremenskoj zoni, moramo svoj biološki sat prilagoditi lokalnom vremenu. Fotoreceptori (neuroni osjetljivi na svjetlost u mrežnici) otkrivaju promjene u ciklusu izmjeničnog svjetla i tame i šalju signale cirkadijalnom satu kako bi prilagodili biološki sat tijela u skladu s vanjskim podražajima. Prilagodba cirkadijanskog ritma osigurava ispravno funkcioniranje svih staničnih procesa.

Složeni višestanični organizmi često imaju glavni sat koji koordinira rad svih stanica sata. U sisavaca je glavni sat suprahijazmatska jezgra (SCN) smještena u mozgu. SCN prima informacije o svjetlu iz stanica mrežnice, prilagođava neurone u njoj i oni već šalju signale koji koordiniraju rad svih ostalih procesa u tijelu.

Osnovna svojstva cirkadijanskih ritmova

1. Cirkadijalni ritmovi održavaju se u stalnim uvjetima svjetla ili tame u odsutnosti drugih vanjskih podražaja. To je otkriveno kao rezultat eksperimenta kojeg je 1729. godine proveo francuski znanstvenik Jean-Jacques de Meran. Stavio je biljku na tamno mjesto i primijetio da se i u stalnoj tami listovi otvaraju i zatvaraju u istom ritmu.

Ovo je bio prvi dokaz da su cirkadijalni ritmovi unutarnjeg porijekla. Mogu fluktuirati i, ovisno o vrsti, biti nešto dulje ili kraće od 24 sata.

2. Cirkadijalni ritmovi su neovisni o vanjskoj temperaturi. 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 svjetlo, iako i drugi signali imaju učinak.

Značaj cirkadijanskih ritmova

Posjedovanje biološkog sata omogućuje tijelu da predvidi predvidljive promjene u okolišu i unaprijed podesi ponašanje da uzme u obzir ta 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 tijekom dana.

Navečer, kada se spremamo za spavanje, fiziološki procesi u tijelu počinju usporavati. Tijekom spavanja, mozak aktivno radi. Zahvaća sjećanja, obrađuje informacije, rješava probleme, šalje signale za popravak oštećenih tkiva i regulira zalihe energije. Određeni dijelovi mozga aktivniji su tijekom spavanja nego tijekom budnog stanja.

Cirkadijalni ritmovi i san

Ciklus spavanja je najočitiji 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 sustava. 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 u kojima neurotransmiteri ne rade ispravno. Na primjer, ovaj poremećaj je tipičan za više od 80% bolesnika s depresijom i shizofrenijom.

Ali neugodnost koja dolazi od pospanosti tijekom dana je sitnica. Poremećaji spavanja i cirkadijanskog ritma također su povezani s nizom patologija, uključujući depresiju, nesanicu, oslabljenu pažnju i pamćenje, smanjenu motivaciju, metaboličke poremećaje, pretilost i probleme s imunološkim sustavom.

Kako namjestiti biološki sat

Znanstvenici su se dugo pitali kako oko detektira svjetlost da prilagodi cirkadijalne ritmove. Nedavno su u retini otkrivene posebne stanice osjetljive na svjetlost – fotoosjetljive ganglijske stanice retine. Te se stanice razlikuju od štapića i čunjeva koje znanstvenici poznaju već dugo vremena.

Vizualni podražaji, koje percipiraju fotoosjetljive ganglijske stanice, putuju od oka do mozga putem optičkog živca. Ali 1-2% ovih ganglionskih stanica sadrži vizualni pigment koji je osjetljiv na plavu boju. Tako fotoosjetljive ganglijske stanice bilježe zoru i sumrak i pomažu namjestiti tjelesni biološki sat.

Zbog modernog načina života često ne dobivamo dovoljno svjetla, većinu vremena provodimo u zatvorenom prostoru. To može biti razlog da naš sat nije ispravno postavljen.

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