Podobnie jak każdy z nas funkcjonuje w określonej strefie czasowej i według pewnego określonego schematu oraz punktu odniesienia, jakim jest czas wskazywany przez zegarek zgodnie z daną strefą czasową, tak samo swój system odniesień mają nasze ciało i umysł. To cały zespół procesów biologiczno-chemicznych, które rządzą wszystkimi reakcjami zachodzącymi w naszym organizmie. To m.in. odpowiednia praca poszczególnych narządów, ich właściwa aktywność o określonych porach, wydzielanie wielu różnych hormonów zgodnie z zapotrzebowaniem, utrzymywanie konkretnej temperatury ciała czy ciśnienia krwi. Wszystkie te procesy składają się na tzw. zegar biologiczny człowieka, który ma również ogromne znaczenie dla wydzielania melatoniny oraz przebiegu snu i czuwania. Co warto wiedzieć o zegarze biologicznym człowieka i jaki wpływ na organizm mają zaburzenia rytmu okołodobowego?
Czym jest zegar biologiczny człowieka?
Zegar biologiczny człowieka to charakterystyczny zespół procesów biochemicznych, sterowanych genetycznie. Reakcje zachodzą w poszczególnych komórkach oraz tkankach organizmu, a także prawie wszystkich narządach i układach. Dzięki nim możliwy jest ciągły pomiar czasu, bez względu na warunki środowiskowe i wydarzenia oraz okoliczności wokół. Zegar biologiczny ma zatem np. wątroba, żołądek, układ pokarmowy, nerwowy, krwionośny, odpornościowy, narząd wzroku itd.
Dzięki takiemu systemowi nasze ciało wie, kiedy jest najlepszy czas na sen, a kiedy powinna nastąpić pobudka. Taki tryb snu i czuwania stanowi natomiast element rytmu dobowego. Ten rytm jest regulowany przez zegar biologiczny.
Zegar biologiczny odpowiada również za czujność umysłową, odczuwany nastrój, stres, uczucie głodu, ale też układ odpornościowy, pracę serca czy oddychanie. Na co dzień jednak nie zdajemy sobie z tego sprawy i nie przywiązujemy do tego uwagi. Te kwestie są odczuwalne dopiero w przypadku takich sytuacji, jak zmiana czasu czy tzw. jet lag podczas podróży samolotem.
Gdzie w naszym ciele znajduje się zegar biologiczny?
Pierwsza część zegara biologicznego znajduje się w jądrze nadskrzyżowaniowym w podwzgórzu. To nadrzędna część zegara współpracująca z siatkówką oka. Przechodzi przez nią światło i ciemność i tym samym dostarczane są do organizmu informacje dotyczące różnych pór dnia oraz nocy. Następnie odpowiednie dane są przesyłane do drugiej części zegara.
Druga część zegara to miejsca rozmieszczone niemal w całym organizmie. To zegary podrzędne znajdujące się prawie w każdym narządzie, tkance i układzie organizmu, dokąd za pomocą układu nerwowego oraz odpowiednich hormonów docierają właściwe sygnały z głównego zegara biologicznego.
W jaki sposób działa zegar biologiczny w ciągu doby?
Aby zrozumieć działanie zegara biologicznego, a także jego wpływ na sen, warto przyjrzeć się temu, jak oddziałuje na organizm w określonych porach dnia. O poranku, zazwyczaj między 5 a 7 rano, organizm otrzymuje sygnał o wybudzeniu. Najwcześniej do tej czynności przystępują nadnercza produkujące hormony stresu – adrenalinę i kortyzol. Te natomiast pobudzają krążenie krwi. Jednocześnie zaczyna w niej krążyć spora dawka cukru i aminokwasów. Coraz sprawniej pracują też nerki.
W okolicach godziny 8 zegar biologiczny wysyła sygnał o potrzebie pokarmu. To czas, aby zjeść śniadanie, dostarczyć organizmowi niezbędnych wartości odżywczych, w tym węglowodanów, które zostaną zamienione na energię. W okolicy południa zegar stymuluje żołądek do wzmożonego wydzielania kwasów, w wyniku czego odczuwamy głód. To zatem dobra pora na posiłek. Choć można czuć się po jedzeniu nieco ociężałym, ponownie pobudzić do działania może krótka drzemka lub spacer.
W godzinach popołudniowych wątroba otrzymuje sygnał do zwolnienia pracy. To odpowiedni czas na różne nieprzyjemne zabiegi, ponieważ ciało wykazuje wówczas najmniejszą wrażliwość na ból. Niedługo uaktywnieniu ulegną gruczoły łojowe oraz potowe. Układ krążenia i serce są najwydajniejsze w okolicach godziny 16. To dobry czas na aktywność fizyczną. To także pora, gdy w ciągu doby można odnotować najszybszy wzrost włosów i paznokci.
Po godzinie 17 dochodzi do wyostrzenia zmysłów, co zawdzięczamy ponownemu pobudzeniu nadnerczy. Otwierają się pory w skórze i rozpoczynają intensywne procesy złuszczające. Rozpoczyna się też proces usuwania toksyn z organizmu. W okolicach godziny 23 przysadka mózgowa intensywnie wydziela hormon wzrostu, dzięki czemu tkanki dzielą się aż 8 razy szybciej niż w ciągu dnia. To intensywny czas regeneracji i odnowy. Około 2 w nocy rozpoczyna swoją pracę szyszynka sterująca rytmem snu oraz aktywnością organizmu.
Zaburzenia zegara biologicznego a sen
Nasz cykl dobowy jest ściśle związany z zegarem biologicznym. Jego prawidłowe funkcjonowanie może zaburzyć zbyt długa ekspozycja na sztuczne oświetlenie, jet lag (nagła zmiana strefy czasowej), praca zmianowa, ale też złe nawyki takie, jak palenie papierosów, picie nadmiernej ilości alkoholu czy stosowanie niezdrowej diety.
Bardzo duży wpływ na rozregulowanie zegara biologicznego ma działanie hormonów odpowiedzialnych za stan snu i czuwania. Wiąże się to z wpływem i obecnością światła oraz ciemności, a także zasypianiem, budzeniem się czy jakością snu oraz jego zaburzeniami. Dopóki jest jasno (niezależnie od tego, czy źródło światła jest naturalne czy sztuczne) jądro nadskrzyżowaniowe wydziela substancje hamujące pracę części mózgu, która odpowiada za produkcję melatoniny, czyli hormonu snu. Tym rejonem jest szyszynka. Właściwy spoczynek i regeneracja stają się więc niemożliwe, wskutek czego pojawiają się problemy z zaśnięciem, a człowiek wstaje rano niewyspany i z uczuciem, jakby w ogóle się nie kładł.
Rozregulowanie zegara biologicznego – jak wpływa na organizm i jakość snu?
Zegar biologiczny reguluje nie tylko cykl snu i czuwania czy wahania temperatury ciała oraz ciśnienia krwi. Ten mechanizm ma znaczny wpływ także na wiele innych hormonów. Jednym z nich jest leptyna. To substancja, która kontroluje apetyt. Poziom tego hormonu zmienia się w ciągu dnia zgodnie z zegarem biologicznym. Nieregularny sen lub inne problemy takie jak bezsenność wywołują istotne zaburzenia poziomu leptyny, co skutkuje zwiększonym głodem i w efekcie przybieraniem na wadze. Co ciekawe, prawidłowo funkcjonujący zegar biologiczny i spożywanie posiłków o właściwych porach sprzyja zapobieganiu otyłości oraz chorobom metabolicznym i wspiera pracę przewodu pokarmowego.
Procesy zachodzące w organizmie w związku z zegarem biologicznym i wykształceniem prawidłowych nawyków sennych wpływają również na nastrój. Nieprawidłowości w tej sferze mogą skutkować pojawieniem się wielu zaburzeń, w tym depresji. Problemy ze snem i zaburzeniami rytmu okołodobowego oddziałują także na układ odpornościowy, zwiększając częstotliwość infekcji oraz stanów zapalnych.
Obecnie prowadzone są również badania mające na celu określenie godzin, w których przyjmowanie danych leków, np. na choroby sercowo-naczyniowe, ma skutkować korzystniejszymi efektami terapeutycznymi w związku z ich lepszą przyswajalnością. Przykładem mogą być leki na nadciśnienie, które przyjmowane w godzinach nocnych lub wieczornych są w stanie zmniejszyć ciśnienie w większym stopniu, niż kiedy są zażywane w ciągu dnia.
Jak uregulować rytm dobowy i zegar biologiczny?
Procesy okołodobowe i prawidłowo funkcjonujący zegar biologiczny są istotne dla właściwego funkcjonowania większości procesów zachodzących w naszym organizmie. Zadbanie o higienę i odpowiednią jakość snu oraz określony rytm dnia może pomóc w rozwiązaniu wielu problemów natury zdrowotnej, jak i znacznie poprawić samopoczucie i nastawienie do otoczenia. Wypracowanie kilku przydatnych nawyków z pewnością też pozytywnie odbije się na samopoczuciu i pozwoli uzyskać znacznie więcej energii do wykonywania codziennych obowiązków.
Aby wspomóc swój zegar biologiczny, warto zacząć chodzić spać przed godziną 22 i przeznaczać na sen od 7 do 8 godzin na dobę. W toku ewolucji zarówno zasypianie, jak i pełna regeneracja oraz odpoczynek podczas snu stały się trudniejsze. Obecnie mamy do czynienia nie tylko ze światłem słonecznym, lecz także szkodliwym niebieskim światłem emitowanym przez urządzenia elektroniczne używane tuż przed snem, co zaburza produkcję melatoniny. Aby wspomóc zasypianie i tym samym swój zegar biologiczny, należy zrezygnować z korzystania z takich urządzeń co najmniej na godzinę przed snem.
Ponadto osoby borykające się z problemem chrapania lub cierpiące na obturacyjny bezdech senny powinny bezwzględnie skonsultować się z lekarzem w celu wyeliminowania problemu. Te schorzenia mogą powodować niedotlenienie i znacznie wpływać na obniżenie jakości snu oraz uczucie niewysypiania się w ciągu dnia.
W przypadku wykonywania pracy zmianowej należy pamiętać, aby co najmniej 3 dni w tygodniu przesypiać całą noc. Jednocześnie ważne jest dokładne wietrzenie sypialni i używanie tekstyliów pościelowych wykonanych z naturalnych materiałów. Równie istotne są wygodny materac oraz wyciszenie i zrelaksowanie się przed snem. W zasypianiu może pomóc np. kąpiel lub muzyka relaksacyjna. Warto też zadbać o właściwą dietę i nie spożywać tuż przed snem ciężkostrawnych, tłustych posiłków. W godzinach wieczornych należy również wstrzymać się od picia napojów energetycznych, herbaty, kawy, a także alkoholu i palenia papierosów.
W przypadku notorycznych problemów z zasypianiem należy bezwzględnie skonsultować się ze specjalistą.
FAQ
O co chodzi z zegarem biologicznym?
Zegar biologiczny człowieka ukształtował się w drodze ewolucji. To wewnętrzny mechanizm sterowany przez geny i regulowany przez cykliczne następowanie po sobie dnia i nocy. Zegar biologiczny pozwala wyznaczać czas różnych procesów zachodzących w organizmie.
Jak ustawić swój zegar biologiczny?
Ustawienie zegara biologicznego wymaga czasu, jednak jest to możliwe. Należy przede wszystkim zadbać o regularne pory snu. Ważna jest też odpowiednia higiena snu, a więc niespożywanie napojów kofeinowych i ciężkostrawnych posiłków przed snem czy unikanie w późnych godzinach wieczornych niebieskiego światła emitowanego przez ekrany.
Co to znaczy zepsuty zegar biologiczny?
Rozregulowanie zegara biologicznego może przyczynić się do różnych problemów zdrowotnych. Zaniedbanie w kwestii regularnych pór snu wpływa m.in. na pracę serca, układu pokarmowego i innych organów. Ponadto oddziałuje na funkcje poznawcze człowieka, jego zdolność zapamiętywania, a także podatność na uzależnienia.
Jaki hormon reguluje zegar biologiczny?
Zegar biologiczny jest regulowany przez melatoninę – hormon produkowany przez szyszynkę. Wydzielanie melatoniny, zwanej też hormonem snu, nastaje wraz ze zmierzchem, co powoduje u człowieka senność.
Źródła:
- Skwarło-Sońta Krystyna. Funkcjonowanie zegara biologicznego człowieka w warunkach skażenia światłem. „Przejdź na ciemną stronę nocy. Środowiskowe i społeczne skutki zanieczyszczenia światłem”. Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego, 2014. 129–144.
- Sitkiewicz Dariusz, Grażyna Sygitowicz. Molekularne mechanizmy funkcjonowania zegara biologicznego. „Diagnostyka laboratoryjna” 53.4 (2017): 251–254.
- Wichniak Adam i wsp. Standardy leczenia zaburzeń rytmu okołodobowego snu i czuwania opracowane przez Polskie Towarzystwo Badań nad Snem i Sekcję Psychiatrii Biologicznej Polskiego Towarzystwa Psychiatrycznego. Część I. Fizjologia, metody oceny i oddziaływania terapeutyczne. „Psychiatria Polska”5 (2017).
- Oleś Piotr. Psychologia człowieka dorosłego: Ciągłość – zmiana – integracja. Wydaw. Nauk. PWN, 2011.
- Paterek Michał. Zegar biologiczny a współczesne społeczeństwa – zjawisko społecznego jet lagu (2021).
