Kako vam lahko poznavanje cirkadianih ritmov pomaga pri pravilnem vzorcu spanja

2024 Avtor: Malcolm Clapton | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 04:10

Nevroznanstvenik Russel Foster je pojasnil, kaj so cirkadiani ritmi, zakaj gredo narobe in kako je to povezano s spanjem. Lifehacker objavlja prevod svojega članka.

Cirkadiani ritmi so notranji biološki ritmi telesa, ki trajajo približno 24 ur. Telo vnaprej pripravijo, vse fiziološke procese prilagajajo dnevnim spremembam v svetu okolice.

Skoraj vsi živi organizmi na planetu imajo cirkadiane ritme, vključno z bakterijami. Pri ljudeh je glavni cirkadiani ritem cikel spanje-budnost.

Celična ura

Na molekularni ravni telo upravlja cirkadiano uro, ki sproži notranje nihajne procese, ki uravnavajo fiziološke procese v skladu z zunanjim 24-urnim ciklom.

Obstaja več vrst urnih genov, ki so odgovorni za proizvodnjo beljakovin. Njihova interakcija ustvari povratno zanko, ki sproži 24-urna nihanja v proteinih ure. Te beljakovine nato celicam signalizirajo, kateri je čas dneva in kaj je treba storiti. S tem se biološka ura ustavi.

Tako cirkadiani ritmi niso rezultat skupnega dela številnih različnih celic, kot so sprva domnevali, temveč lastnost vsake posamezne celice.

Da bi bila cirkadiana ura uporabna, mora biti sinhronizirana s signali iz zunanjega sveta. Najbolj očiten primer neskladja med biološko uro in zunanjim svetom je jet lag.

Ko se znajdemo v drugem časovnem pasu, moramo svojo biološko uro prilagoditi lokalnemu času. Fotoreceptorji (svetlobno občutljivi nevroni v mrežnici) zaznajo spremembe v ciklu izmenične svetlobe in teme ter pošiljajo signale cirkadiani uri, da prilagodijo biološko uro telesa v skladu z zunanjimi dražljaji. Prilagoditev cirkadianega ritma zagotavlja pravilno delovanje vseh celičnih procesov.

Kompleksni večcelični organizmi imajo pogosto glavno uro, ki usklajuje delo vseh urnih celic. Pri sesalcih je glavna ura suprahiazmatsko jedro (SCN), ki se nahaja v možganih. SCN sprejema informacije o svetlobi iz celic mrežnice, prilagaja nevrone v njej in ti že pošiljajo signale, ki usklajujejo delovanje vseh drugih procesov v telesu.

Osnovne lastnosti cirkadianih ritmov

1. Cirkadiani ritmi se vzdržujejo v stalnih pogojih svetlobe ali teme brez drugih zunanjih dražljajev. To je bilo odkrito kot rezultat poskusa, ki ga je leta 1729 izvedel francoski znanstvenik Jean-Jacques de Meran. Rastlino je postavil v temen prostor in opazil, da se tudi v stalni temi listi odpirajo in zapirajo v enakem ritmu.

To je bil prvi dokaz, da so cirkadiani ritmi notranjega izvora. Lahko nihajo in so, odvisno od vrste, nekoliko daljše ali krajše od 24 ur.

2. Cirkadiani ritmi so neodvisni od zunanje temperature. Ne upočasnijo ali pospešijo v veliki meri, tudi če se temperatura močno spremeni. Brez te lastnosti cirkadiana ura ne bi znala določiti časa.

3. Zunanjemu 24-urnemu dnevu lahko dodelimo cirkadiane ritme. V tem primeru je glavni signal svetlobni, čeprav imajo učinek tudi drugi signali.

Pomen cirkadianih ritmov

Biološka ura omogoča telesu, da predvideva predvidljive spremembe v okolju in vnaprej prilagodi vedenje, da upošteva te pogoje. Na primer, če vemo, da bo zora prišla čez tri ure, začne telo pospeševati presnovo, temperaturo in povečati krvni obtok. Vse to nas pripravi na živahno aktivnost čez dan.

Zvečer, ko se pripravljamo na spanje, se fiziološki procesi v telesu začnejo umirjati. Med spanjem možgani aktivno delujejo. Zajame spomine, obdeluje informacije, rešuje težave, pošilja signale za popravilo poškodovanih tkiv in uravnava zaloge energije. Nekateri deli možganov so med spanjem bolj aktivni kot med budnostjo.

Cirkadiani ritmi in spanje

Cirka spanja je najbolj očiten cirkadiani ritem pri ljudeh in živalih, vendar je odvisen od več kot le od cirkadianih ritmov.

Spanje je izjemno težko stanje, ki nastane zaradi interakcije različnih področij možganov, hormonov in nevrotransmiterskega sistema. Zaradi svoje zapletenosti je cikel spanja zelo enostavno motiti.

Nedavne študije so pokazale, da so motnje spanja in cirkadianega ritma pogoste tako pri nevrodegenerativnih kot pri nevropsihiatričnih motnjah, pri katerih nevrotransmiterji ne delujejo pravilno. Na primer, ta motnja je značilna za več kot 80% bolnikov z depresijo in shizofrenijo.

Toda neprijetnosti, ki jih povzroča občutek zaspanosti čez dan, so malenkost. Motnje spanja in cirkadianega ritma so povezane tudi z vrsto patologij, vključno z depresijo, nespečnostjo, motnjo pozornosti in spomina, zmanjšano motivacijo, presnovnimi motnjami, debelostjo in težavami z imunskim sistemom.

Kako prilagoditi svojo biološko uro

Znanstveniki so se že dolgo spraševali, kako oko zazna svetlobo za prilagoditev cirkadianih ritmov. V zadnjem času so v mrežnici odkrili posebne svetlobno občutljive celice – fotosenzitivne ganglijske celice mrežnice. Te celice se razlikujejo od palic in stožcev, ki jih znanstveniki poznajo že dolgo.

Vizualni dražljaji, ki jih zaznavajo fotoobčutljive ganglijske celice, potujejo iz očesa v možgane preko vidnega živca. Toda 1-2% teh ganglijskih celic vsebuje vizualni pigment, ki je občutljiv na modro. Tako fotosenzitivne ganglijske celice beležijo zoro in mrak ter pomagajo prilagajati biološko uro telesa.

Zaradi sodobnega načina življenja pogosto ne dobimo dovolj svetlobe, večino časa preživimo v zaprtih prostorih. To je lahko razlog, da naša ura ni pravilno nastavljena.

Raziskave so pokazale, da lahko hkratna prehrana in jutranja vadba pomagata razviti pravilne vzorce spanja.