Rytm okołodobowy

1. Czym jest rytm dobowy?

Zamieszkiwanie naszej planety przez organizmy żywe, łącznie z człowiekiem, wymagało dostosowania przebiegu procesów fizjologicznych i behawioru do warunków 24-godzinnej doby, będącej konsekwencją ruchu obrotowego Ziemi wokół własnej osi. Nieuchronna sekwencja dnia i nocy wymusiła powstanie mechanizmów adaptacyjnych, które pozwalają przewidywać ich następstwo i odpowiednio przygotowywać organizm do kolejnych wyzwań behawioralnych i metabolicznych. Jest bowiem oczywistością, że często przeciwstawne procesy fizjologiczne, jak ruch i spoczynek lub sen i czuwanie, nie mogą odbywać się jednocześnie ani toczyć się zawsze z tą samą intensywnością. To uzasadnia potrzebę istnienia endogennego mechanizmu, generującego i synchronizującego w czasie przebieg większości procesów fizjologicznych człowieka. Mechanizm ten nazwano zegarem biologicznym, a przebiegające pod jego dyktando procesy to rytmy dobowe […]¹.

Zgodnie z występującym na świecie cyklem dnia i nocy prawie wszystkie gatunki wykazują codzienne zmiany w zachowaniu oraz fizjologii. Te cykliczne rytmy nie są prostą reakcją na cechy fizyczne środowiska, np. na brak światła, czy spadek temperatury, ale wynikają z własnych, endogennych rytmów biologicznych. Reguluje je zlokalizowany w przedniej części podwzgórza, w jądrach nadskrzyżowaniowych, „system pomiaru czasu”, który nazywamy zegarem biologicznym.

Ustanowiony przez ten „zegar” rytm okołodobowy u większości ludzi jest nieznacznie dłuższy niż 24 godziny i każdego dnia musi zostać dostosowany, czyli skrócony do 24 godzin, czasu trwania doby. Podstawową funkcją rytmu okołodobowego jest to, że pozwala on przewidzieć zmiany cech fizycznych otaczającego środowiska, które związane są z dniem i nocą, oraz przygotować się do nich. Prawidłowy i stabilny rytm okołodobowy sprawia, że poszczególne procesy biologiczne zachodzą w organizmie w najbardziej odpowiednim momencie doby.

2. Konsekwencje zaburzenia rytmu dobowego człowieka

Rytm okołodobowy wskazuje również porę najkorzystniejszą na sen oraz sprawia, że procesy fizjologiczne przebiegają we współpracy ze sobą. Zakłócenie tej harmonii prowadzi nie tylko do złego samopoczucia psychicznego, ale i różnych problemów zdrowotnych, np. zaburzeń funkcji poznawczych, zaburzeń endokrynologicznych, chorób układu pokarmowego oraz krążenia. Pierwszymi objawami zaburzeń rytmu okołodobowego są jednak przeważnie zaburzenia snu, skargi na brak możliwości zaśnięcia i utrzymania stanu czuwania w pożądanych porach doby.

3. Co kształtuje rytm dobowy?

Światło jest najważniejszym czynnikiem kształtującym rytm okołodobowy, a jego nadmiar w godzinach wieczornych hamuje wydzielanie melatoniny – „hormonu ciemności”. W 70% światło wpływa na nasz rytm okołodobowy. Z tego powodu przed snem nie powinno się korzystać z komputera, smartfona i innych ekranowych urządzeń elektronicznych. Ważna jest także systematyczna aktywność fizyczna, szczególnie rano i po południu. Ponadto na osłabienie rytmu okołodobowego mają wpływ nieregularne pory spożywania posiłków, czy aktywności umysłowej.

Do procesów i parametrów fizjologicznych, które w organizmie człowieka wykazują rytmikę okołodobową, należą m.in. sen i czuwanie, temperatura ciała, metabolizm i homeostaza energetyczna, rytm pracy serca, opory naczyń obwodowych i ciśnienie tętnicze krwi, lepkość krwi i aktywność fibrynolityczna osocza, synteza i uwalnianie cytokin prozapalnych oraz hormonów (kortyzolu, melatoniny, prolaktyny, hormonu wzrostu), niezwiązana z pokarmem sekrecja soku żołądkowego, przepływ i objętość wydechowa płuc. Rytmy okołodobowe zmieniają się w ciągu życia. U noworodków występują rytmy ultradialne, czyli rytmy snu i aktywności o okresie kilku godzin.

W miarę starzenia się zmieniają się dwa podstawowe parametry rytmiki okołodobowej: zmniejsza się amplituda rytmów poszczególnych procesów oraz skraca okres rytmu okołodobowego. W skrajnych przypadkach ludzie w podeszłym wieku mogą utracić rytmikę okołodobową. U osób cierpiących na chorobę Alzheimera postępujący spadek aktywności i liczby neuronów SCN doprowadza do utraty zdolności tej struktury do koordynowania pracy pozostałych zegarów okołodobowych […]¹.

Wewnętrzny zegar biologiczny warunkuje też własny, dobowy rytm funkcjonowania, czyli chronotyp. To od niego zależy o jakiej godzinie kładziemy się spać i wstajemy, kiedy w ciągu dnia jesteśmy najbardziej aktywni i najlepiej nam się pracuje.