Jak vám znalost cirkadiánních rytmů může pomoci získat správný spánkový vzorec

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 03:50

Neurovědec Russel Foster vysvětlil, co jsou cirkadiánní rytmy, proč se kazí a jak to souvisí se spánkem. Lifehacker publikuje překlad svého článku.

Cirkadiánní rytmy jsou vnitřní biologické rytmy těla s periodou asi 24 hodin. Připravují tělo předem, upravují všechny fyziologické procesy v souladu s každodenními změnami okolního světa.

Téměř všechny živé organismy na planetě mají cirkadiánní rytmy, včetně bakterií. U lidí je hlavním cirkadiánním rytmem cyklus spánek-bdění.

Mobilní hodiny

Na molekulární úrovni tělo provozuje cirkadiánní hodiny, které spouštějí procesy vnitřních oscilací, které regulují fyziologické procesy v souladu s vnějším 24hodinovým cyklem.

Existuje několik typů hodinových genů, které jsou zodpovědné za produkci proteinů. Jejich interakce vytváří zpětnovazební smyčku, která spouští 24hodinové kolísání hodinových proteinů. Tyto proteiny pak buňkám signalizují, jaká je denní doba a co je třeba udělat. Tím se rozběhnou biologické hodiny.

Cirkadiánní rytmy tedy nejsou výsledkem společné práce mnoha různých buněk, jak se původně předpokládalo, ale vlastností každé jednotlivé buňky.

Aby byly cirkadiánní hodiny užitečné, musí být synchronizovány se signály z vnějšího světa. Nejviditelnějším příkladem nesouladu mezi biologickými hodinami a vnějším světem je jet lag.

Když se ocitneme v jiném časovém pásmu, musíme své biologické hodiny přizpůsobit místnímu času. Fotoreceptory (neurony citlivé na světlo v sítnici) detekují změny v cyklu střídání světla a tmy a vysílají signály do cirkadiánních hodin, aby upravily biologické hodiny těla v souladu s vnějšími podněty. Úprava cirkadiánního rytmu zajišťuje správné fungování všech buněčných procesů.

Složité mnohobuněčné organismy mají často hlavní hodiny, které koordinují práci všech hodinových buněk. U savců jsou hlavními hodinami suprachiasmatické jádro (SCN) umístěné v mozku. SCN přijímá informace o světle z buněk sítnice, upravuje v ní neurony a ty již vysílají signály, které koordinují práci všech ostatních procesů v těle.

Základní vlastnosti cirkadiánních rytmů

1. Cirkadiánní rytmy jsou udržovány za stálých podmínek světla nebo tmy v nepřítomnosti jiných vnějších podnětů. To bylo objeveno jako výsledek experimentu, který v roce 1729 provedl francouzský vědec Jean-Jacques de Meran. Umístil rostlinu na tmavé místo a všiml si, že i v neustálé tmě se listy otevírají a zavírají ve stejném rytmu.

To byl první důkaz, že cirkadiánní rytmy jsou vnitřního původu. Mohou kolísat a v závislosti na druhu mohou být o něco delší nebo kratší než 24 hodin.

2. Cirkadiánní rytmy jsou nezávislé na venkovní teplotě. Nezpomalují ani nezrychlují ve velké míře, ani když se dramaticky mění teplota. Bez této vlastnosti by cirkadiánní hodiny nemohly ukazovat čas.

3. Cirkadiánní rytmy lze přiřadit vnějšímu 24hodinovému dni. V tomto případě je hlavním signálem světlo, i když vliv mají i jiné signály.

Význam cirkadiánních rytmů

Mít biologické hodiny umožňuje tělu předvídat předvídatelné změny v prostředí a předem vyladit chování tak, aby odpovídalo těmto podmínkám. Například s vědomím, že svítání přijde za tři hodiny, tělo začne zvyšovat rychlost metabolismu, teplotu a zvyšuje krevní oběh. To vše nás připravuje na náročnou aktivitu během dne.

Večer, když se chystáme do postele, se začnou fyziologické procesy v těle zpomalovat. Během spánku mozek aktivně pracuje. Zachycuje vzpomínky, zpracovává informace, řeší problémy, vysílá signály k opravě poškozených tkání a reguluje zásoby energie. Některé části mozku jsou aktivnější během spánku než během bdění.

Cirkadiánní rytmy a spánek

Spánkový cyklus je nejzřetelnějším cirkadiánním rytmem u lidí a zvířat, ale závisí na více než jen na cirkadiánních rytmech.

Spánek je extrémně obtížný stav, ke kterému dochází v důsledku interakce různých oblastí mozku, hormonů a systému neurotransmiterů. Vzhledem ke své složitosti je spánkový cyklus velmi snadné narušit.

Nedávné studie ukázaly, že poruchy spánku a cirkadiánního rytmu jsou běžné u neurodegenerativních i neuropsychiatrických poruch, při kterých neurotransmitery správně nefungují. Tato porucha je například typická pro více než 80 % pacientů s depresí a schizofrenií.

Ale nepříjemnosti, které plynou z pocitu ospalosti během dne, jsou maličkosti. Poruchy spánku a cirkadiánního rytmu jsou také spojeny s řadou patologií, včetně deprese, nespavosti, zhoršené pozornosti a paměti, snížené motivace, metabolických poruch, obezity a problémů s imunitním systémem.

Jak si upravit biologické hodiny

Vědci dlouho přemýšleli, jak oko detekuje světlo, aby upravilo cirkadiánní rytmy. Nedávno byly v sítnici objeveny speciální světlocitlivé buňky – fotosenzitivní gangliové buňky sítnice. Tyto buňky se liší od tyčinek a čípků, které vědci znají již dlouhou dobu.

Zrakové podněty, vnímané fotosenzitivními gangliovými buňkami, putují z oka do mozku přes zrakový nerv. Ale 1-2% těchto gangliových buněk obsahuje vizuální pigment, který je citlivý na modrou. Fotosenzitivní gangliové buňky tedy zaznamenávají svítání a soumrak a pomáhají upravit biologické hodiny těla.

Vzhledem k modernímu životnímu stylu často nemáme dostatek světla a většinu času trávíme uvnitř. To může být důvod, proč naše hodiny nejsou správně nastaveny.

Výzkum ukázal, že jíst ve stejnou dobu a cvičit ráno vám může pomoci vytvořit si správný spánkový režim.