Chronobiologia i jej wpływ na człowieka

Nowa dyscyplina nauki, chronobiologia, szybko nabiera tempa. Chodzi o naturalne cykle i ich związek z funkcjami organizmu. Możesz nie być tego świadomy, ale istnieją naturalne cykle, takie jak dzień i noc oraz pory roku. Krótko mówiąc, wiele okresów odnoszących się konkretnie do czasu.

Wzbudziło to zainteresowanie grupy naukowców, którzy chcieli zrozumieć związek między tymi cyklami czasu a funkcjonowaniem organizmu człowieka. W rezultacie narodziła się nowa dyscyplina – chronobiologia.

Ta nowa dyscyplina chce powiązać naturalne procesy cykliczne z tymi biologicznymi zachodzącymi u człowieka. Jak praca na nocne zmiany wpływa na zdrowie ludzi? Dlaczego ważne jest ustalenie harmonogramu posiłków? Chronobiologia może odpowiedzieć na wszystkie te pytania.

„Zegar biologiczny? Nie mam nawet zwykłego zegarka.”

– Sarah Mlynowski –

Definiowanie chronobiologii

Chronobiologia to słowo wywodzące się z trzech greckich terminów: kronos dla czasu, bio dla życia i logos dla nauki. Prowadzi to do rozumienia go jako dziedziny naukowej badającej procesy synchronizacji w organizmach żywych na różnych poziomach danej organizacji.

Interdyscyplinarność zajmuje w nim centralne miejsce, badając praca występowania procesów życiowych w czasie.

W istocie dziedzina ta zajmuje się rytmami biologicznymi lub cyklicznymi zmianami intensywności i charakteru procesów i zjawisk biologicznych. Rytmy te są oscylacjami, którzy wartości minimalne i maksymalne występują w mniej więcej równych odstępach czasu.

Ponadto generują przewidywalne i regularne zmiany w czasie. W ten sposób eksploruje praktyczne problemy, takie jak między innymi skutki zimowych i letnich planów dnia oraz problemy związane ze snem.

Mimo to należy podkreślić, że ta dziedzina nauki nie jest związana z „biorytmami”. Ludzie opierają je na dacie urodzenia danej osoby. W ten sposób próbowali wyjaśnić ludzkie zachowanie bez żadnych podstaw naukowych.

Cykle w ramach chronobiologii

Obecnie chronobiologia dysponuje wiarygodnymi procedurami matematycznymi, które pozwalają na ustalenie parametrów charakteryzujących rytmy biologiczne. Do najważniejszych należą okres, częstotliwość i sprawność.

Aby dokonać klasyfikacji, można wziąć pod uwagę kilka kryteriów, co prowadzi nas do różnych typów. Według Lantero (2001) istnieją głównie dwa rodzaje rytmów biologicznych.

Pierwszy związany jest z okresowymi oscylacjami czynników zewnętrznych.

• Obojętny. Działa on z własnym programem.
• Nietrwały. Kiedy środowisko zewnętrzne wpływa na żywotność i rozwój organizmu.

Drugi z nich dotyczy czasu trwania okresu:

• Półdobowy. Okres trwa około 12,4 godzin.
• Dobowy. Okres ten trwa około 24 godzin.
• Coroczny. Trwa rok.
• Tygodniowy. Czas trwania tego cyklu wynosi siedem dni.
• Miesięczny. Jest to okres około 25 do 30 dni.

Istnieje prostsza i szerzej stosowana klasyfikacja podana przez García-Maldonado i innych (2011), w której czas ponownie zajmuje centralne miejsce. Według niego istnieją trzy różne cykle:

• Dobowy. Trwa 24 godziny i dotyczy wszystkiego, co wiąże się z dniem i nocą.
• Ultradobowy. Ten trwa krócej niż 24 godziny, a zatem jego częstotliwość jest zwykle wysoka.
• Dłuższy niż dobowy. Ten ma miejsce, gdy okres trwa dłużej niż 24 godziny, a częstotliwość jest mniejsza.

Chociaż prawdą jest, że te różne rytmy biologiczne istnieją, cykl okołodobowy jest jak dotąd najlepiej zbadany. Wynika to głównie z łatwości studiowania tego cyklu ze względu na czas trwania i zmiany środowiskowe.

Rytmy i synchronizatory

Jak wspomniano powyżej, cykl dobowy jest najczęściej badanym cyklem ze względu na jego łatwość. Najbardziej znane to między innymi temperatura ciała, cykl czuwania-snu, wydzielanie hormonu wzrostu, przepływ krwi, eliminacja leków.

Ważne jest, aby wyjaśnić, że wszystkie te rytmy są ze sobą powiązane poprzez złożoną, współzależną hierarchię. Ponadto chronobiologia pokazuje, że rytmy oscylują z jednej częstotliwości na drugą. Oznacza to, że nie są statyczne i zależą od aspektów zewnętrznych lub środowiskowych.

Podkreślmy też, że organizacja ta wymaga synchronizatorów, które pomagają w adaptacji do zmian środowiskowych i koordynacji rytmów biologicznych. Te synchronizatory są znane jako „Zeitgeber” w chronobiologii. Najważniejsze z nich to dźwięk, jedzenie, światło i temperatura.

Generują one równowagę do rozwoju procesów zachodzących w ludzkim ciele. Tak więc desynchronizacja lub zaburzenie powoduje dyskomfort i może prowadzić do rozwoju chorób.

Mózg i chronobiologia

Chronobiologa podkreśla znaczenie jądra nadskrzyżowaniowej na poziomie mózgu struktury, w której znajduje się „zegar centralny”. W warunkach naturalnych ta struktura resetuje się każdego dnia głównie przez światło i ciemność, aktywując komórki zwojowe.

Jednak inne okresowe działania, takie jak posiłki i zaplanowane ćwiczenia, również mają na to wpływ. Te ostatnie czynności aktywują zegary obwodowe, które mają istotny wpływ między innymi na serce, trzustkę i tkankę tłuszczową.

Chronobiologia i jej związek z różnymi chorobami

Zmiany w maszynerii chronobiologicznej powodują zmianę w wysyłaniu do organizmu sygnałów rytmicznych. Skutki te występują głównie u pracowników nocnych lub osób z różnymi schorzeniami. Naukowcy odkryli związek między napięciem i ciśnieniem krwi a zmierzoną porą dnia.

Ponadto zmiany w harmonogramach snu i jedzenia mogą wpływać na rozwój tych i innych schorzeń.

Istnieje także związek między gromadzeniem tłuszczu a spożyciem tłuszczów i cukrów w nocy, szczególnie u osób otyłych. Ponadto badania takie jak Aza (2015) wykazały, że kluczem do otyłości jest czas przyjmowania pokarmu.

Odkryto, że jedzenie w nocy i poszczenie w ciągu dnia objawiają się upośledzoną tolerancją glukozy i obniżoną leptyną (hormonem sytości).

Jeśli chodzi o raka, objawy wykazują rytm. Tak więc podawanie leków powinno być temu dostosowane. Doprowadzi to do lepszych wyników leczenia, oprócz zmniejszenia skutków ubocznych leku. Dzieje się tak, ponieważ rytmy mogą wpływać na wchłanianie, metabolizm, dystrybucję i ekspresję leków.

Wreszcie, jak widać, chronobiologia ma na celu powiązanie rytmów biologicznych z ich wpływem na funkcjonowanie organizmu. Dlatego uwzględnienie takich czynników jak czas i czynniki środowiskowe będzie miało fundamentalne znaczenie dla regulacji różnych procesów.

Pomoże nie tylko w adaptacji i dostosowaniu potrzeb, ale również będzie współpracowało w profilaktyce różnych schorzeń.