Czym jest rytm okołodobowy i zegar biologiczny + Zaburzenia i 16 pokarmów, które pomagają lepiej spać

Wewnętrzny zegar biologiczny lub rytm okołodobowy - gdzie się znajduje i co na niego wpływa?
Zmiany związane z wiekiem?
Związek między porą dnia a chorobami.
Zaburzenia rytmu wewnętrznego i jak sobie z nimi radzić w domu?
Czytaj dalej, aby dowiedzieć się najważniejszych rzeczy.

W 2017 roku trzech amerykańskich naukowców (Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash i Michael W. Young) otrzymało Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny za swoje unikalne badania nad wewnętrznym zegarem biologicznym.

Przynieśli oni wiele nowych informacji na temat regulacji tego zegara biologicznego na poziomie komórkowym, wyjaśnili jego znaczenie dla ludzkiego zdrowia i położyli podwaliny pod powstanie nowej dyscypliny naukowej, biologii okołodobowej.

Czym jest rytm okołodobowy?

Naprzemienność dnia i nocy lub światła i ciemności, spowodowana obrotem Ziemi wokół własnej osi, istnieje od początku istnienia istot żywych. Wszystkie organizmy przystosowały się do tych zmian w trakcie ewolucji, rozwijając rytmy biologiczne.

W zależności od długości okresu biorytmy dzielą się na kilka typów:

Rytm okołodobowy - długość okresu wynosi 24 ± 4 godziny.
Rytm ultradianowy - długość okresu jest dłuższa niż 24 godziny.
Rytm infradiański - z okresem krótszym niż 24 godziny.
Rytm okołodobowy - okres wynosi 7 (± 3) dni.
Rytm okołodobowy - z okresem około 1 roku (± 2 miesiące).

Rytm okołodobowy definiuje się jako spontaniczną regulację organizmu w odpowiedzi na zmiany w środowisku zewnętrznym. Pozwala on organizmowi przygotować się na warunki, które mają dopiero nastąpić.

Tak jak student wie, o której godzinie skończy się wykład, kiedy odbędzie się egzamin lub o której godzinie w telewizji pojawią się wieczorne wiadomości, tak organizm przewiduje zmiany. Przygotowuje się na nie i dzięki temu jest w stanie lepiej sobie z nimi radzić.

Oprócz regularnego rytmu dnia i nocy, w naszym ciele istnieją inne biorytmy, takie jak rytm temperatury ciała, snu, przyjmowania pokarmu, tętna, ciśnienia krwi, wydzielania hormonów itp.

Jeśli te biorytmy są zsynchronizowane ze środowiskiem zewnętrznym, jesteśmy bardziej wydajni, jesteśmy w lepszym nastroju, nasze narządy funkcjonują lepiej, nasz układ odpornościowy funkcjonuje lepiej i jesteśmy bardziej odporni na różne choroby, zwłaszcza choroby cywilizacyjne.

Gdzie znajduje się nasz wewnętrzny zegar i jak działa?

Każdy zegar posiada mechanizm, który jest jego sercem.

W przypadku zegara wewnętrznego ta jednostka funkcjonalna znajduje się w mózgu, w ośrodku zwanym jądrem nadskrzyżowaniowym, zlokalizowanym w podwzgórzu.

Ośrodek ten utrzymuje rytmy biologiczne nawet przy braku bodźców zewnętrznych. Jest to tak zwany rozrusznik serca, który działa na poziomie genów.

Utrzymując okołodobowy rytm naprzemiennego czuwania i snu, wewnętrzny zegar reaguje na przemianę światła i ciemności.

Gdy na zewnątrz jest jasno, promienie świetlne uderzają w siatkówkę oka. Nerwy z siatkówki przekazują informacje o świetle do jąder nadskrzyżowaniowych w podwzgórzu. Informacje te są następnie przekazywane do szyszynki, która wydziela niewielkie ilości hormonu snu - melatoniny.

Ten ostatni dociera do receptorów (receptorów melatoniny) ponownie w jądrze nadskrzyżowaniowym, gdzie hamuje dalszą produkcję. Zapewnia to minimalne wydzielanie melatoniny w ciągu dnia.

W ciemności melatonina jest wydzielana w dużych ilościach, ponieważ nie jest przez nic blokowana.

Jej wydzielanie rozpoczyna się o zmierzchu i osiąga maksymalny poziom około północy, a rano ponownie spada.

Melatonina wywołuje wiele efektów biologicznych w naszym organizmie. Wynika to z faktu, że receptory melatoniny znajdują się na różnych organach ciała, które reagują na wydzielanie melatoniny poprzez zmianę ich funkcji.

Jako przykład, oto niektóre z efektów działania melatoniny:

pobudzenie układu odpornościowego
pozytywny rozwój narządów rozrodczych
poprawa płodności
wpływa na pamięć i uczenie się
działanie przeciwutleniające

Zegar wewnętrzny znajduje się w mózgu, w podwzgórzu. — Wewnętrzny zegar jest przechowywany w mózgu w podwzgórzu. Źródło: Getty Images

Inne hormony wpływające na rytm okołodobowy

Kortyzol, najważniejszy i najważniejszy hormon stresu wydzielany przez nadnercza, jest również wydzielany zgodnie z biorytmami dobowymi. Jego stężenie zmienia się w ciągu dnia.

Największą ilość kortyzolu mamy we krwi rano po przebudzeniu, około godziny 8.

Spanie w tym czasie może tłumić naturalny szczyt wydzielania kortyzolu.

I odwrotnie, wieczorem, w porze snu, jego stężenie jest najniższe.

Przerywany sen i częste nocne przebudzenia mogą być spowodowane nadmiernym wydzielaniem kortyzolu podczas snu.

Innym hormonem podlegającym rytmowi okołodobowemu jest hormon wzrostu wydzielany przez przysadkę mózgową, którego wydzielanie jest bezpośrednio związane z cyklem czuwanie-sen.

Hormon wzrostu wydzielany jest najintensywniej podczas najgłębszej fazy snu, tzw. fazy wolnofalowej.

Częste przebudzenia i przerwy w tej fazie snu mogą negatywnie wpływać na wydzielanie hormonu wzrostu.

Prolaktyna to kolejny hormon wydzielany przez przysadkę mózgową, podwzgórze. Jego wydzielanie jest również bezpośrednio związane z biorytmem snu. Prolaktyna zaczyna być wydzielana około godziny po zaśnięciu i osiąga najwyższe stężenie na krótko przed przebudzeniem.

Seksualny hormon luteinizujący zaczyna być wydzielany u dzieci podczas snu przed początkiem dojrzewania płciowego. Jest to wykorzystywane do identyfikacji początku dojrzewania płciowego u dzieci przed widocznymi drugorzędowymi cechami płciowymi, takimi jak zwiększone owłosienie łonowe.

Kiedy jest najzdrowszy czas dla naszego organizmu na sen?

Sen jest niezwykle ważny dla organizmu. Podczas snu narządy rozpoczynają detoksykację, wydzielane są ważne hormony, które utrzymują nasze ciała w równowadze, mózg tworzy nowe połączenia neuronowe i przechowuje wszystkie nowe informacje.

Dlatego sen zasługuje na naszą uwagę i odrobinę "programowania".

Oprócz rytmów okołodobowych opisanych powyżej, istnieje jeszcze jeden ważny biorytm naszego ciała, a jest nim temperatura ciała.

Temperatura naszego ciała jest najniższa między godziną 3 a 5 rano. Następnie temperatura stopniowo wzrasta, a następnie nieznacznie spada 12 godzin później. Po tym spadku temperatura ciała ponownie wzrasta pod wieczór, a następnie ponownie spada rano.

Najzdrowszy sen rozpoczyna się około 5 do 7 godzin przed porannym minimum temperatury, co sugeruje, że najzdrowiej jest położyć się spać przed godziną 22:00.

Oprócz zasypiania ważny jest oczywiście również czas wstawania, który powinien nastąpić 2 godziny po osiągnięciu minimalnej temperatury, czyli nie później niż o 7 rano.

Na szybkość zasypiania i utrzymanie snu ma wpływ wspomniany hormon melatonina, którego wydzielanie z szyszynki blokuje intensywne niebieskie światło, zwłaszcza gdy na zewnątrz jest naturalnie ciemno.

Jeśli chcesz zasnąć szybko i spokojnie, nie powinieneś przed snem patrzeć na jasno oświetlone ekrany telefonów komórkowych czy telewizorów, a w domu powinieneś mieć przyciemnione oświetlenie.

Zamiast wpatrywać się w ekran, poczytaj książkę przed snem. Światło z lampki do czytania jest bardziej naturalne i lepsze dla oczu.

Z drugiej strony, poranne oświetlenie jest mile widziane, a wczesne zablokowanie melatoniny może szybciej uruchomić i odświeżyć mózg.

Wyświetlanie czasu snu i zegara dla czasu snu, skrobaczka do oczu dla snu — Ważnymi czynnikami są odpowiedni czas snu i higiena snu. Źródło: Getty Images

Zmiany biorytmów związane z wiekiem

Ludzie nie mają "ustawionego zegara" od urodzenia, ale proces ten ewoluuje i zmienia się wraz z wiekiem. Jest to związane głównie ze zmianą wydzielania głównego hormonu snu - melatoniny.

Noworodki nie mają rytmu okołodobowego.

Z tego powodu ich biorytm jest nieregularny, a przystosowanie się do środowiska zewnętrznego zajmuje im kilka miesięcy. Sama melatonina zaczyna być wydzielana w wieku trzech miesięcy.

Po pewnym czasie wszystkie funkcje i biorytmy dostosowują się do środowiska zewnętrznego i rozpoczyna się regularny cykl snu. Dzieci potrzebują do 9-10 godzin snu dziennie, najlepiej w nocy.

Chociaż nastolatki mają już w pełni rozwinięty rytm okołodobowy, występuje u nich przesunięcie rytmu okołodobowego. Nazywa się to "opóźnioną fazą snu". W praktyce oznacza to, że nastolatki męczą się znacznie później niż młodsze osoby.

Czują się najbardziej zmęczeni około godziny 3-7 rano. Ma to sens, że muszą spać dłużej rano. Ilość snu nie zmienia się i nadal potrzebują idealnych 9 godzin niezakłóconego snu.

Ten fakt może pomóc ci być bardziej dostosowanym do twoich nastoletnich dzieci, które zasypiają późno i są najbardziej zmęczone rano, kiedy muszą iść do szkoły.

Dorośli powinni mieć stabilny rytm dobowy.

Jednak utrzymanie regularności w nawykach i dobrej higieny snu jest ważne dla jego prawidłowego funkcjonowania.

Dorośli mają najgłębszy sen przed północą, po wyeliminowaniu melatoniny.

Paradoksalnie, najbardziej zmęczeni czują się o zupełnie innej porze, między godziną pierwszą a trzecią po południu. To właśnie wtedy pojawia się senność.

Jeśli zdecydujesz się na małą drzemkę, jest ona dozwolona, ale tylko przez krótki okres czasu, najlepiej 45-60 minut. Późniejsze godziny lub dłuższe drzemki nie są zalecane.

U osób starszych rytm okołodobowy ponownie przesuwa się w przeciwnym kierunku niż w okresie dojrzewania. Kładą się spać znacznie wcześniej, a także wcześniej wstają.

Rytm dobowy kontroluje również objawy niektórych chorób.

Lekarze zauważyli w przeszłości, że występowanie niektórych chorób jest częstsze o określonych porach dnia.

Na przykład osoby z nadciśnieniem tęt niczym mają znacznie wyższe ciśnienie krwi rano po przebudzeniu niż w innych porach dnia.

Przeczytaj również:

Szczyt występowania napadów padaczkowych przypada na wczesne godziny poranne i późne godziny wieczorne przed północą.

Ataki migreny występują szczególnie rano, podobnie jak alergiczny nieżyt nosa czy bóle stawów w reumatoidalnym zapaleniu stawów.

Choroby układu sercowo-naczyniowego mają swój czas przed południem. Angina, zawał mięśnia sercowego lub nagły udar mózgu mają najwyższą częstość występowania w tym czasie.

Po południu pojawiają się choroby przewodu pokarmowego, zwłaszcza choroba wrzodowa żołądka lub dwunastnicy.

Choroby skóry, dermatozy, egzema, swędzenie itp. mają tendencję do pogarszania się pod wieczór.

Bardzo nieprzyjemne są również przewlekłe bóle lub bóle nowotworowe, które osiągają maksimum w nocy i wybudzają ze snu.

Zaburzenia rytmu okołodobowego

Do najczęstszych rodzajów zaburzeń rytmu okołodobowego podczas snu należą

Opóźniona faza snu

W tym typie zaburzeń rytmu snu i czuwania, odczuwasz zmęczenie i pragnienie snu znacznie później niż inne osoby w twoim otoczeniu. Twój sen i późniejsze przebudzenie są opóźnione o co najmniej dwie godziny w stosunku do tego, co jest uważane za normalne ustawienie biorytmu.

Takie osoby są często określane jako "nocne sowy", ponieważ nie mają potrzeby chodzenia spać i nie śpią do rana, na przykład do godziny 2:00.

Jednak ich zapotrzebowanie na sen nie zmienia się w porównaniu do innych osób i śpią do południa. Jeśli muszą wstać wcześnie rano do pracy, są wiecznie zmęczeni, nieuważni i senni. Takie osoby są często postrzegane jako leniwe, pozbawione motywacji i wysiłku.

Spóźniają się rano do szkoły, pracy lub na spotkania, co nie pozostawia dobrego wrażenia.

Z kolei późnym wieczorem i w nocy czują się najbardziej produktywne i kreatywne, bardziej uważne i wydajne.

Zaburzenie to może występować rodzinnie, więc możesz odziedziczyć je na przykład po rodzicach.

Zaawansowane zaburzenia rytmu snu

Osoby z tym zaburzeniem są znane z tego, że zasypiają zbyt wcześnie, często podczas oglądania telewizji. Są również senne podczas spotkań towarzyskich i w pracy, co utrzymuje się do godzin wieczornych.

I odwrotnie, budzą się wcześnie, często w środku nocy lub wcześnie rano, gdy wszyscy inni jeszcze śpią, około godziny 2-5. Zwykle nie udaje im się ponownie zasnąć, pomimo najlepszych starań.

Takie wczesne wstawanie jest nieprzyjemne. Osoby te często skarżą się na bezsenność, chociaż jeśli policzymy ich godziny snu, okaże się, że śpią tak długo, jak inni ludzie.

Ten rodzaj zaburzenia występuje głównie u osób w średnim i starszym wieku i może być również dziedziczny.

Jet lag

Jedno z najbardziej znanych przejściowych zaburzeń snu, na które cierpią osoby, które podróżowały samolotem przez więcej niż dwie strefy czasowe od swojego domu. Zakłócenie rytmów okołodobowych i zegarów wewnętrznych znacznie utrudnia aklimatyzację i funkcjonowanie w nowej strefie czasowej.

Czasami jet lag nie objawia się na wakacjach, ale dopiero po powrocie do domu.

Wynika to z faktu, że miejsce docelowe wakacji mogło znajdować się na zachodzie globu. Kraje zachodnie są generalnie łatwiejsze do podróżowania pod względem biorytmów, ponieważ łatwiej jest pozostać przytomnym pomimo zmęczenia niż zasnąć, gdy nie jest się zmęczonym.

W czasie spędzonym na wakacjach twój wewnętrzny zegar naturalnie się dostosował. W domu jednak podróżujesz już na wschód i wtedy jet lag może zacząć działać z pełną siłą.

Oprócz zmęczenia i senności, jet lag objawia się również innymi symptomami, takimi jak brak apetytu, rozstrój żołądka, biegunka lub zaparcia, zaburzenia nastroju i drażliwość.

Zaburzenia biorytmu związane z pracą zmianową

Jest to zaburzenie snu, na które cierpią osoby pracujące w systemie zmianowym. W czasie, gdy na zewnątrz jest ciemno, a ciało jest naturalnie zaprogramowane do snu, osoby te muszą pracować z maksymalną wydajnością i pozostawać w stanie czuwania.

Najczęściej dotyczy to pracowników medycznych, ratowników, strażaków, pracowników branży spożywczej, pracowników branży technologicznej i innych.

Co więcej, nie jest to zwykła praca nocna. Zazwyczaj pracownicy ci pracują naprzemiennie na nocnych i dziennych zmianach, więc ich rytm okołodobowy stale się zmienia i nie może ustabilizować się na regularnym rytmie.

Oprócz ciągłego zmęczenia, osoby te mogą również doświadczać poważniejszych objawów, takich jak

niestrawność
brak apetytu lub otyłość
nudności
wrzody żołądka
choroby jelit
choroby układu krążenia
bóle głowy
zaburzenia neurologiczne
drażliwość
niepokój
zaburzenia nastroju i depresja
zwiększone ryzyko zachorowania na raka, np. raka piersi.

Poważniejsze problemy zdrowotne i społeczne obejmują zwiększone ryzyko nadużywania alkoholu i uzależnienia.

Substancje często nadużywane obejmują substancje uzależniające, takie jak różne stymulanty i narkotyki.

Praca w nocy i jej wpływ na zaburzenia rytmu okołodobowego - Przykładem jest nocna praca pracowników służby zdrowia - lekarz stojący na korytarzu szpitala. — Zaburzenia rytmu są spowodowane nieregularną pracą w nocy i naprzemiennymi zmianami dziennymi i nocnymi. Źródło: Getty Images

Nieregularny rytm snu i czuwania

To zaburzenie snu charakteryzuje się brakiem dobrze zdefiniowanego cyklu snu i czuwania. Osoba cierpiąca na to zaburzenie musi drzemać kilka razy w ciągu 24 godzin.

Mimo że często śpi, osoba taka cierpi na znaczną chroniczną bezsenność i zmęczenie.

Zaburzenie to występuje najczęściej u osób z poważnymi chorobami neurologicznymi, takimi jak różne choroby zwyrodnieniowe, demencja, osoby starsze mieszkające w domach opieki, dzieci z niepełnosprawnością intelektualną i osoby, które doznały urazu głowy z uszkodzeniem mózgu.

Zakłócenie 24-godzinnego rytmu snu i czuwania

Osoby z tego typu zaburzeniami snu mają normalny czas trwania snu, ale ich "wewnętrzny zegar" jest dłuższy niż 24 godziny.

Powoduje to, że rzeczywisty cykl snu i czuwania zmienia się z dnia na dzień i jest opóźniony o jedną do dwóch godzin każdego dnia. Zaburzenie to jest typowe dla osób niewidomych, którym brakuje bodźców świetlnych do siatkówki.

Medyczne możliwości leczenia zaburzeń snu

Leczenie zaburzeń snu i zaburzeń rytmu okołodobowego jest dostosowane w zależności od rodzaju zaburzenia i jego nasilenia.

Połączenie kilku metod terapeutycznych i dyscypliny w środowisku domowym jest zwykle konieczne dla uzyskania pozytywnego efektu leczenia.

Terapia jasnym światłem

Terapia jasnym światłem jest stosowana w celu ułatwienia zasypiania lub opóźnienia zasypiania. Najważniejszą i najtrudniejszą częścią jest prawidłowy czas tej terapii, dlatego powinna być prowadzona przez specjalistę zaburzeń snu w centrum snu.

Terapia jasnym światłem polega na stosowaniu bardzo jasnego światła o wysokiej intensywności (od 2000 do 9500 luksów). Czas ekspozycji wynosi od jednej do dwóch godzin.

Powoduje to przestawienie zegara okołodobowego w celu lepszej synchronizacji z zewnętrznym cyklem światło-ciemność.

Leki

Najbardziej powszechnym i łatwo dostępnym lekiem, nawet bez recepty, jest melatonina, która jest dostępna zarówno w postaci sprayu, jak i tabletek. Przyjmuje się ją na krótko przed snem i powinna pomóc w zasypianiu i utrzymaniu snu.

W przypadku poważniejszych zaburzeń snu, lekarz specjalista, taki jak psychiatra lub neurolog, będzie interweniował i przepisywał niezbędne leki w zależności od rodzaju zaburzenia.

Chronoterapia

Ten rodzaj podejścia terapeutycznego opiera się na stopniowym przesuwaniu lub opóźnianiu (np. o trzy godziny co dwa dni) czasu snu.

Jest to stosunkowo wymagający proces i wymaga cierpliwości nie tylko ze strony pacjenta, ale także jego partnera, jeśli taki istnieje. Skuteczna zmiana cyklu snu może nastąpić dopiero po kilku tygodniach sumiennych wysiłków.

Po dostosowaniu cyklu do zadowalającego rytmu, ten regularny harmonogram snu i czuwania musi zostać utrzymany przez dłuższy czas.

Domowe wskazówki, jak radzić sobie z przesuniętym rytmem okołodobowym

Możemy szybko pomóc sobie w osiągnięciu dobrej jakości i zdrowego snu poprzez zmianę stylu życia i włączenie kilku pokarmów, które sprzyjają zasypianiu.

Nawyki związane z higieną snu obejmują:

utrzymywanie regularnych godzin snu i czuwania, nawet w dni wolne, weekendy i święta
ograniczenie snu w ciągu dnia (nie dotyczy pracowników zmianowych)
regularne ćwiczenia fizyczne, ale unikanie ćwiczeń na co najmniej 1 godzinę przed snem
ograniczenie spożywania alkoholu przed snem (chociaż wiadomo, że kieliszek wina lub piwa pomaga zasnąć, sen nie jest dobrej jakości i jest upośledzony przez metabolizm alkoholu)
niespożywanie kofeiny i nikotyny przed snem
nie oglądanie ekranów niebieskiego światła, takich jak ekrany telefonów komórkowych lub komputerów.

10 pokarmów, które naturalnie zawierają melatoninę i ułatwiają zasypianie: