Kaip žinojimas apie cirkadinius ritmus gali padėti jums nustatyti tinkamą miego modelį

2024 Autorius: Malcolm Clapton | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 04:04

Neuromokslininkas Russelis Fosteris paaiškino, kas yra cirkadinis ritmas, kodėl jie suklysta ir kaip tai susiję su miegu. Lifehacker publikuoja savo straipsnio vertimą.

Cirkadiniai ritmai yra vidiniai biologiniai kūno ritmai, trunkantys apie 24 valandas. Jie iš anksto paruošia kūną, pakoreguodami visus fiziologinius procesus pagal kasdienius supančio pasaulio pokyčius.

Beveik visi gyvi organizmai planetoje turi cirkadinį ritmą, įskaitant bakterijas. Žmonėms pagrindinis cirkadinis ritmas yra miego ir pabudimo ciklas.

Mobilusis laikrodis

Molekuliniu lygmeniu organizme veikia cirkadinis laikrodis, kuris paleidžia vidinius virpesius, reguliuojančius fiziologinius procesus pagal išorinį 24 valandų ciklą.

Yra keletas tipų laikrodžių genų, atsakingų už baltymų gamybą. Jų sąveika sukuria grįžtamojo ryšio kilpą, kuri sukelia 24 valandų laikrodžio baltymų svyravimus. Tada šie baltymai signalizuoja ląstelėms, koks paros metas ir ką reikia daryti. Tai priverčia eiti biologinį laikrodį.

Taigi cirkadiniai ritmai yra ne daugelio skirtingų ląstelių bendro darbo rezultatas, kaip buvo manyta iš pradžių, o kiekvienos atskiros ląstelės savybė.

Kad cirkadinis laikrodis būtų naudingas, jis turi būti sinchronizuotas su išorinio pasaulio signalais. Ryškiausias biologinio laikrodžio ir išorinio pasaulio neatitikimo pavyzdys yra reaktyvinis atsilikimas.

Kai atsiduriame kitoje laiko juostoje, turime pritaikyti savo biologinį laikrodį prie vietos laiko. Fotoreceptoriai (šviesai jautrūs neuronai tinklainėje) nustato kintamos šviesos ir tamsos ciklo pokyčius ir siunčia signalus į cirkadinį laikrodį, kad pagal išorinius dirgiklius sureguliuotų kūno biologinį laikrodį. Cirkadinio ritmo reguliavimas užtikrina teisingą visų ląstelių procesų veikimą.

Sudėtingi daugialąsčiai organizmai dažnai turi pagrindinį laikrodį, kuris koordinuoja visų laikrodžio ląstelių darbą. Žinduolių pagrindinis laikrodis yra suprachiazminis branduolys (SCN), esantis smegenyse. SCN informaciją apie šviesą gauna iš tinklainės ląstelių, koreguoja joje esančius neuronus, kurie jau siunčia signalus, koordinuojančius visų kitų organizme vykstančių procesų darbą.

Pagrindinės cirkadinio ritmo savybės

1. Cirkadiniai ritmai palaikomi pastoviomis šviesos ar tamsos sąlygomis, nesant kitų išorinių dirgiklių. Tai buvo atrasta 1729 metais prancūzų mokslininko Jeano-Jacques'o de Meran atlikto eksperimento rezultatas. Jis pastatė augalą tamsioje vietoje ir pastebėjo, kad net ir nuolatinėje tamsoje lapai atsiveria ir užsidaro tuo pačiu ritmu.

Tai buvo pirmasis įrodymas, kad cirkadiniai ritmai yra vidinės kilmės. Jie gali svyruoti ir, priklausomai nuo rūšies, būti šiek tiek ilgesni arba trumpesni nei 24 valandos.

2. Cirkadiniai ritmai nepriklauso nuo lauko temperatūros. Jie nesulėtėja ir labai nepagreitina, net kai smarkiai pasikeičia temperatūra. Be šios savybės cirkadinis laikrodis negalėtų pasakyti laiko.

3. Cirkadiniai ritmai gali būti priskirti išorinei 24 valandų dienai. Šiuo atveju pagrindinis signalas yra šviesa, nors veikia ir kiti signalai.

Cirkadinių ritmų reikšmė

Biologinis laikrodis leidžia kūnui numatyti nuspėjamus aplinkos pokyčius ir iš anksto sureguliuoti elgesį, kad būtų atsižvelgta į šias sąlygas. Pavyzdžiui, žinant, kad po trijų valandų ateis aušra, organizmas pradeda didinti medžiagų apykaitą, temperatūrą, didinti kraujotaką. Visa tai parengia mus energingai veiklai dienos metu.

Vakare, kai ruošiamės miegoti, fiziologiniai procesai organizme pradeda lėtėti. Miego metu smegenys aktyviai dirba. Jis fiksuoja prisiminimus, apdoroja informaciją, sprendžia problemas, siunčia signalus pažeistiems audiniams atstatyti ir reguliuoja energijos atsargas. Tam tikros smegenų dalys yra aktyvesnės miego metu nei pabudimo metu.

Cirkadiniai ritmai ir miegas

Miego ciklas yra akivaizdžiausias cirkadinis žmonių ir gyvūnų ritmas, tačiau jis priklauso ne tik nuo cirkadinio ritmo.

Miegas yra nepaprastai sunki būklė, atsirandanti dėl įvairių smegenų sričių, hormonų ir neurotransmiterių sistemos sąveikos. Dėl savo sudėtingumo miego ciklą labai lengva sutrikdyti.

Naujausi tyrimai parodė, kad miego ir cirkadinio ritmo sutrikimai būdingi tiek neurodegeneraciniams, tiek neuropsichiatriniams sutrikimams, kai neurotransmiteriai neveikia tinkamai. Pavyzdžiui, šis sutrikimas būdingas daugiau nei 80% pacientų, sergančių depresija ir šizofrenija.

Tačiau nepatogumai, atsirandantys dėl mieguistumo dienos metu, yra smulkmena. Miego ir cirkadinio ritmo sutrikimai taip pat yra susiję su įvairiomis patologijomis, įskaitant depresiją, nemigą, dėmesio ir atminties sutrikimą, sumažėjusią motyvaciją, medžiagų apykaitos sutrikimus, nutukimą ir imuninės sistemos problemas.

Kaip sureguliuoti savo biologinį laikrodį

Mokslininkai jau seniai stebėjosi, kaip akis aptinka šviesą, kad sureguliuotų cirkadinį ritmą. Pastaruoju metu tinklainėje buvo aptiktos specialios šviesai jautrios ląstelės – šviesai jautrios tinklainės ganglioninės ląstelės. Šios ląstelės skiriasi nuo lazdelių ir kūgių, kuriuos mokslininkai žinojo ilgą laiką.

Regos dirgikliai, suvokiami šviesai jautrių ganglinių ląstelių, iš akies į smegenis keliauja per regos nervą. Tačiau 1–2% šių ganglioninių ląstelių turi vizualinį pigmentą, jautrų mėlynai spalvai. Taigi šviesai jautrios ganglioninės ląstelės fiksuoja aušrą ir sutemą bei padeda sureguliuoti organizmo biologinį laikrodį.

Dėl šiuolaikinio gyvenimo būdo dažnai negauname pakankamai šviesos, didžiąją laiko dalį praleidžiame patalpose. Tai gali būti priežastis, kodėl mūsų laikrodis nustatytas netinkamai.

Tyrimai parodė, kad valgymas tuo pačiu metu ir mankšta ryte gali padėti išsiugdyti tinkamus miego modelius.