Cirkadinis ritmas: kas tai ir kaip veikia kūno laikrodį

Sužinokite, kaip cirkadinis ritmas veikia kūno laikrodį: miegą, hormonų gamybą ir energiją. Praktiniai patarimai geresniam miegui ir subalansuotam dienos ritmui.

Cirkadinis ritmas - tai ritmas, pasikartojantis maždaug kas 24 valandas. Toks ritmas būdingas tiek augalams, tiek gyvūnams ir sudaro vidinį „laikrodį“, leidžiantį organizmams laiku žydėti, miegoti, maitintis ir atlikti kitas fiziologines funkcijas. Šis žodis kilęs iš lotynų: lotynų circa – „aplink“ ir diem arba dies – „diena", tai reiškia „maždaug per dieną“. Biologinių laiko matavimo ritmų, tokių kaip paros, potvynių ir atoslūgių, savaitės, sezoniniai ir metiniai ritmai, tyrimas vadinamas chronobiologija.

Kaip veikia cirkadinis ritmas

Cirkadiniai ritmai yra endogeniniai (vidiniai), todėl net be išorinių signalų jie išlaiko maždaug 24 valandų periodą. Laikomi visiškoje tamsoje, augalai ir gyvūnai ir toliau elgiasi pagal įdiegtą maždaug 24 valandų periodą. Tačiau šiuos vidinius ritmus nuolat „sinchronizuoja“ išoriniai laiko signalai (vadinami zeitgeberiais), tokie kaip dienos šviesa, dienos ir nakties trukmė, temperatūra, valgymo laikas ir socialiniai veiksniai. Svarbu, kad ritmai būtų reguliariai nustatomi pagal natūralų šviesos–tamsos ciklą; suaugusių įvairaus amžiaus žmonių cirkadinis ritmas vidutiniškai trunka 24 valandas ir 11 minučių, todėl be laiko signalų jis gali palaipsniui „išsikreipti“.

Fiziologija ir smegenų vaidmuo

Žmonių ir kitų gyvūnų cirkadiniai ritmai, dar vadinami biologiniu arba kūno laikrodžiu, reguliuoja daugelį organizmo funkcijų, įskaitant maitinimąsi, kūno temperatūrą ir hormonų gamybą, miegą bei pažadinimo būsenas. Pagrindinis žmogaus ir kitų žinduolių kūno laikrodis yra viršugalvio branduolyje (arba branduoliuose) (SCN) – poroje ląstelių grupių, esančių hipotalame smegenyse. SCN gauna informaciją apie šviesą per akis, ypač per specialias tinklainės ląsteles, turinčias melanopsiną, ir tuomet signalizuoja kitiems kūno biocheminiams laikrodžiams bei reguliuoja, kada epifizės liaukai naktį išskiria hormoną melatoniną. Sunaikinus SCN, sutrinka reguliarus miego ir budrumo ritmas.

Molekuliniai mechanizmai

Intraceliariniai „laisvai bėgantys“ laikrodžiai remiasi genų ir baltymų kilpomis: tam tikri laikrodžio genai (pvz., PER, CRY, CLOCK, BMAL1) ir jų baltymai periodiškai aktyvuojami ir slopinami bei taip sukuria maždaug 24 val. ciklą. Šie molekuliniai laikrodžiai egzistuoja ne tik SCN, bet ir periferiniuose audiniuose – kepenyse, širdyje, imuniniuose audiniuose – todėl paros ritmai veikia daugelį organizmo procesų.

Miego sutrikimai ir sveikatos pasekmės

Kai kurie žmonės turi cirkadinio ritmo miego sutrikimų, dėl kurių jie miega per anksti (pažengusio miego fazės sindromas, ASPS), per vėlai (uždelsto miego fazės sindromas, DSPS) arba miega fragmentuoto miego dėl nereguliaraus darbo ar aukšto socialinio ritmo. Sunkiausias sutrikimas matantiems žmonėms yra ne 24 valandų miego–būdravimo sutrikimas (Non-24-hour sleep-wake disorder, Non-24); jų „paros“ ritmas trunka 25 ar daugiau valandų, todėl jie kasdien miega ir prabunda vis vėliau. Aklieji, kurie visiškai nemato šviesos, taip pat gali sirgti Non-24, tačiau dažnai būna galimybė sutrikimą gydyti arba palengvinti.

Ilgalaikiai cirkadinių ritmų sutrikimai susiję su platesnėmis sveikatos problemomis: padidėja širdies kraujagyslių ligų, metabolinio sindromo, cukrinio diabeto, nusilpusios imuninės funkcijos bei psichikos sutrikimų (depresijos, anxieteto) rizika. Dažnai sutrinka energijos lygis, koncentracija ir bendras gyvenimo kokybės pojūtis.

Matavimo ir nustatymo metodai

Cirkadinio ritmo tyrimuose naudojami tokie metodai kaip aktigrafija (nešiojami judėjimo monitoriai), miego žurnalai, melatonino išsiskyrimo laiko (DLMO) matavimas iš seilių ar kraujo, kūno temperatūros stebėjimas bei laboratoriniai miego tyrimai. Šie duomenys padeda nustatyti individualų chronotipą (rytinis ar vakarinis tipas) ir paros fazės paslinkimus.

Kaip palaikyti sveiką cirkadinį ritmą

• Reguliarus miego grafikas: eiti miegoti ir keltis panašiu laiku kiekvieną dieną, net savaitgaliais.
• Šviesos valdymas: ryte kuo daugiau natūralios šviesos, vakare vengti ryškios dirbtinės šviesos ir mėlynos šviesos iš ekranų.
• Laikykitės valgymo laikų: stabilus valgymo grafikas padeda sinchronizuoti periferinius laikrodžius (ypač kepenyse).
• Fizinė aktyvumas: reguliari mankšta, geriausia rytą arba ankstyvą popietę, gali stiprinti cirkadinį ritmą.
• Miegamojo aplinka: tamsi, vėsoka ir tyli aplinka skatina kokybišką miegą.
• Kelionės ir pamaininis darbas: planuokite šviesos ekspoziciją ir poilsio laiką taip, kad kuo greičiau prisitaikytumėte prie naujos laiko zonos; laikinai gali padėti melatoninas – apie jo vartojimą ir dozes pasitarkite su gydytoju.

Specialūs atvejai

Vaikai, paaugliai ir pagyvenę žmonės turi skirtingus cirkadinių ritmų ypatumus: paaugliai dažnai yra „vėlyvesni“ (vakarinis chronotipas), o senyvo amžiaus žmonėms miego fazė dažnai pasislenka į ankstyvą miego laiką. Pamaininis darbas ir dažnos laiko juostos permainos (jet lag) laikinai sutrikdo ritmus; ilgalaikė pamaininio darbo praktika gali turėti neigiamų sveikatos pasekmių.

Apibendrinant: cirkadinis ritmas – tai gyvybiškai svarbus vidinis laikrodis, kuriuo valdomi miegas, hormonai, temperatūra ir daugelis kitų procesų. Laikantis reguliaraus dienos plano, tinkamai naudojant šviesą, mitybą ir fizinę veiklą, galima stipriai pagerinti miego kokybę ir bendrą sveikatą.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra cirkadinis ritmas?

K: Iš kur kilęs žodis "cirkadinis"?

K: Kokie yra kai kurie biologiniai laiko ritmai?

K: Kaip veikia gyvūnų laikrodžiai?

Klausimas: Kas 2017 m. gavo Nobelio fiziologijos ar medicinos premiją už atradimus apie cirkadinį ritmą kontroliuojančius molekulinius mechanizmus?

Klausimas: Ką gyvūnams reguliuoja cirkadiniai ritmai?

K: Kaip vandenynų gyvūnai išoriškai koordinuoja kiaušinėlių apvaisinimą?

Paieška pagal raidę