Της Νεφέλης Στούπα,
Μπορείς και συγκεντρώνεσαι πιο εύκολα το βράδυ; Νιώθεις κουρασμένος το πρωί; Είσαι ικανός να συγκεντρώνεσαι μονάχα συγκεκριμένες ώρες μέσα στη μέρα; Όλες οι απαντήσεις σε αυτά τα ερωτήματα σχετίζονται με τη ρύθμιση του βιολογικού σου ρολογιού και τον κιρκάδιο ρυθμό, δηλαδή τις βιολογικές διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα στον οργανισμό μας, μέσα σε ένα εικοσιτετράωρο. Αυτές οι βιολογικές διεργασίες αποτελούν απόρροια της ανταπόκρισης του οργανισμού, που αφορούν κυρίως το φως και το σκοτάδι, όπως και τη θερμοκρασία, και εκτός από τον άνθρωπο, επηρεάζουν τους περισσότερους ζωντανούς οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων των ζώων, των φυτών και των μικροβίων. Η χρονοβιολογία είναι η επιστήμη που μελετά τους κιρκάδιους ρυθμούς.
Αναλυτικότερα, με τον όρο βιολογικό ρολόι εννοούμε το σύνολο των μηχανισμών ρύθμισης που διαθέτει ένας οργανισμός και αφορούν τη ρύθμιση του κύκλου των κιρκάδιων ρυθμών. Τα βιολογικά ρολόγια αποτελούνται από συγκεκριμένα μόρια (κυρίως πρωτεΐνες και συγκεκριμένα μεταγραφικούς παράγοντες) που αλληλεπιδρούν με τα κύτταρα σε όλο το σώμα. Συναντώνται στην επιφάνεια, αλλά και το εσωτερικό των κυττάρων. Οι μεταγραφικοί παράγοντες είναι πρωτεΐνες, οι οποίες αποτελούν ρυθμιστικά στοιχεία της μεταγραφής, δηλαδή ελέγχουν ποια γονίδια είναι δυνατό να εκφραστούν σε κάθε κύτταρο.
Ταυτόχρονα, σχεδόν κάθε ιστός και όργανο περιέχει τα δικά του ημιαυτόνομα βιολογικά ρολόγια. Χαρακτηρίζονται από ημιαυτονομία, καθώς είναι απαραίτητη η συνεργασία και ο συντονισμός μεταξύ τους, προκειμένου να είναι δυνατόν να εκτελέσει ο οργανισμός όλες τις διεργασίες που είναι αναγκαίες για τη φυσιολογική λειτουργία του. Ερευνητές έχουν εντοπίσει παρόμοια γονίδια που οδηγούν στη σύνθεση πρωτεϊνών που ρυθμίζουν τους κιρκάδιους ρυθμούς σε ανθρώπους, μύγες, ποντίκια, φυτά, μύκητες και αρκετούς άλλους οργανισμούς που δημιουργούν αυτά τα μοριακά συστατικά των ρολογιών.
Παράλληλα, ένα κύριο ρολόι το οποίο βρίσκεται στον εγκέφαλο, συντονίζει όλα τα βιολογικά ρολόγια σε έναν ζωντανό οργανισμό, διατηρώντας με αυτόν τον τρόπο τα ρολόγια συγχρονισμένα. Στα περισσότερα σπονδυλωτά ζώα, στα οποία συμπεριλαμβάνεται και ο άνθρωπος, το κύριο ρολόι αποτελείται από μια ομάδα περίπου 20.000 νευρικών κυττάρων (νευρώνων), που σχηματίζουν μια δομή που ονομάζεται υπερχιασματικός πυρήνας ή SCN. Το SCN βρίσκεται σε ένα μέρος του εγκεφάλου που ονομάζεται υποθάλαμος, το όποιο είναι ικανό να επεξεργάζεται οποιοδήποτε εξωτερικό ερέθισμα λαμβάνει απευθείας από τα μάτια. Έπειτα από την επεξεργασία του ερεθίσματος, ακολουθεί η ενεργοποίηση ειδικών μοριακών μονοπατιών.
Τα εξωτερικά ερεθίσματα, λοιπόν, σχετίζονται με τον κιρκάδιο ρυθμό. Τα περιβαλλοντικά ερεθίσματα που καθορίζουν και επηρεάζουν το κιρκάδιο ρολόι είναι, αρχικά, το φως. Ρύθμιση του κιρκάδιου ρυθμού που αφορά τα επίπεδα του φωτός του περιβάλλοντος έχει να κάνει κυρίως με τους κύκλους ύπνου/εγρήγορσης, τον προσανατολισμό ζώων, όπως των πουλιών και των μελισσών, αλλά και τις κινήσεις των φύλλων των φυτών. Άλλοι χρονοδιακόπτες (εξωτερικά ερεθίσματα που επηρεάζουν τον κιρκάδιο ρυθμό και αφορούν την περιοδική ρύθμιση γονιδίων) αποτελούν τα επίπεδα υγρασίας του περιβάλλοντος και η θερμοκρασία. Ταυτόχρονα, οι κιρκάδιοι ρυθμοί σχετίζονται με την ηλικία του ατόμου.
Βέβαια, μερικές φορές δεν είναι δυνατό να ακολουθήσουμε τον κιρκάδιο ρυθμό μας και οι ανάγκες του τρόπου ζωής μας συγκρούονται με το εσωτερικό μας ρολόι. Αυτό μπορεί να συμβεί λόγω:
- βαρδιών εργασίας κατά τη διάρκεια της νύχτας ή εκτός ωραρίου που έρχονται σε αντίθεση με το φυσικό φως και τις σκοτεινές ώρες της ημέρας
- βαρδιών εργασίας με μη συγκεκριμένο ωράριο
- ενός ταξιδιού που εκτείνεται σε μια ή περισσότερες διαφορετικές ζώνες ώρας
- ενός τρόπου ζωής που ενθαρρύνει τις μεταμεσονύκτιες ώρες ή τις πρωινές ώρες αφύπνισης
- χρήσης φαρμάκων
- στρες
- κατάστασης της ψυχικής υγείας
- τραυματισμού στο κεφάλι ή τύφλωσης
- κακών συνηθειών ύπνου
Επιπλέον, οι κιρκάδιοι ρυθμοί μπορούν να επηρεάσουν σημαντικές λειτουργίες στο σώμα μας, όπως την απελευθέρωση ορμονών, τις διατροφικές συνήθειες και την πέψη, καθώς και τη θερμοκρασία του σώματός μας. Ωστόσο, οι περισσότεροι άνθρωποι παρατηρούν την επίδραση των κιρκάδιων ρυθμών, κυρίως, στις συνήθειες του ύπνου τους. Το SCN είναι υπεύθυνο για τον έλεγχο της παραγωγής μελατονίνης, μιας ορμόνης που επάγει τον ύπνο. Αναλυτικότερα, το SCN λαμβάνει πληροφορίες για το εισερχόμενο φως από τα οπτικά νεύρα, τα οποία μεταδίδουν πληροφορίες από τους οφθαλμούς στον εγκέφαλο. Όταν υπάρχει λιγότερο φως − για παράδειγμα, τη νύχτα −, το SCN στέλνει μήνυμα στα κατάλληλα τμήματα του εγκεφάλου, προκειμένου να παραχθεί περισσότερη μελατονίνη, ώστε να δημιουργηθεί η αίσθηση της νύστας στον οργανισμό.
Τέλος, αξιοσημείωτη είναι η επίδραση των ταξιδιών σε περιοχές διαφορετικών χρονικών ζωνών στον κιρκάδιο ρυθμό: το λεγόμενο “jet lag”. Όταν περνάμε από διαφορετικές ζώνες ώρας, το βιολογικό μας ρολόι θα είναι διαφορετικό από την τοπική ώρα. Για παράδειγμα, αν πετάξουμε ανατολικά από την Καλιφόρνια στη Νέα Υόρκη, «χάνουμε» 3 ώρες. Όταν ξυπνάμε στις 7:00 π.μ. στην ανατολική ακτή, το βιολογικό μας ρολόι εξακολουθεί να λειτουργεί, έτσι όπως είχε συνηθίσει, σύμφωνα δηλαδή με την ώρα της δυτικής ακτής, επομένως αισθανόμαστε όπως θα αισθανόμασταν στις 4:00 π.μ., αν βρισκόμασταν ακόμη στη δυτική ακτή. Το βιολογικό μας ρολόι είναι δυνατό να επαναρυθμιστεί, αλλά χρειάζεται συγκεκριμένο χρονικό διάστημα αναπροσαρμογής. Συχνά, χρειάζονται μερικές ημέρες για να εναρμονιστεί το βιολογικό μας ρολόι με μια νέα ζώνη ώρας.
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
- Circadian Rhythms, nigms.nih.gov. Διαθέσιμο εδώ
- Everything to Know About Your Circadian Rhythm, healthline.com. Διαθέσιμο εδώ
- Circadian Rhythms and Circadian Clock, cdc.gov. Διαθέσιμο εδώ
- Circadian Rhythm and Your Brain’s Clock, youtube.com. Διαθέσιμο εδώ
