Kā zināšanas par diennakts ritmiem var palīdzēt jums iegūt pareizo miega modeli

2024 Autors: Malcolm Clapton | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 04:04

Neirozinātnieks Rasels Fosters paskaidroja, kas ir diennakts ritmi, kāpēc tie kļūst nepareizi un kā tas ir saistīts ar miegu. Lifehacker publicē sava raksta tulkojumu.

Diennakts ritmi ir ķermeņa iekšējie bioloģiskie ritmi, kuru periods ir aptuveni 24 stundas. Viņi jau iepriekš sagatavo ķermeni, pielāgojot visus fizioloģiskos procesus atbilstoši ikdienas izmaiņām apkārtējā pasaulē.

Gandrīz visiem dzīviem organismiem uz planētas ir diennakts ritmi, tostarp baktērijām. Cilvēkiem galvenais diennakts ritms ir miega un nomoda cikls.

Šūnas pulkstenis

Molekulārā līmenī organismā darbojas diennakts pulkstenis, kas iedarbina iekšējos svārstību procesus, kas regulē fizioloģiskos procesus atbilstoši ārējam 24 stundu ciklam.

Ir vairāki pulksteņa gēnu veidi, kas ir atbildīgi par olbaltumvielu ražošanu. To mijiedarbība rada atgriezeniskās saites cilpu, kas izraisa 24 stundu svārstības pulksteņa proteīnos. Pēc tam šīs olbaltumvielas šūnām signalizē, kāds ir diennakts laiks un kas jādara. Tas liek bioloģiskajam pulkstenim darboties.

Tādējādi diennakts ritmi nav daudzu dažādu šūnu kopdarba rezultāts, kā sākotnēji tika pieņemts, bet gan katras atsevišķas šūnas īpašība.

Lai diennakts pulkstenis būtu noderīgs, tas ir jāsinhronizē ar signāliem no ārpasaules. Acīmredzamākais piemērs neatbilstībai starp bioloģisko pulksteni un ārpasauli ir jet lag.

Kad atrodamies citā laika joslā, mums ir jāpielāgo savs bioloģiskais pulkstenis vietējam laikam. Fotoreceptori (gaismas jutīgie neironi tīklenē) nosaka izmaiņas gaismas un tumsas maiņas ciklā un nosūta signālus diennakts pulkstenim, lai pielāgotu ķermeņa bioloģisko pulksteni atbilstoši ārējiem stimuliem. Diennakts ritma regulēšana nodrošina visu šūnu procesu pareizu darbību.

Sarežģītiem daudzšūnu organismiem bieži ir galvenais pulkstenis, kas koordinē visu pulksteņa šūnu darbu. Zīdītājiem galvenais pulkstenis ir suprahiasmatiskais kodols (SCN), kas atrodas smadzenēs. SCN saņem informāciju par gaismu no tīklenes šūnām, pielāgo tajā esošos neironus, un tie jau sūta signālus, kas koordinē visu pārējo organismā notiekošo procesu darbu.

Diennakts ritma pamatīpašības

1. Diennakts ritmi tiek uzturēti pastāvīgos gaismas vai tumsas apstākļos, ja nav citu ārēju stimulu. To atklāja franču zinātnieka Žana Žaka de Merāna 1729. gadā veiktā eksperimenta rezultātā. Viņš novietoja augu tumšā vietā un pamanīja, ka pat pastāvīgā tumsā lapas atveras un aizveras vienā ritmā.

Tas bija pirmais pierādījums tam, ka diennakts ritmiem ir iekšēja izcelsme. Tās var svārstīties un, atkarībā no sugas, būt nedaudz garākas vai īsākas par 24 stundām.

2. Diennakts ritmi nav atkarīgi no ārējās temperatūras. Tie lielā mērā nepalēninās un nepaātrina pat tad, ja temperatūra krasi mainās. Bez šīs īpašības diennakts pulkstenis nespētu noteikt laiku.

3. Diennakts ritmus var attiecināt uz ārējo 24 stundu dienu. Šajā gadījumā galvenais signāls ir gaisma, lai gan arī citiem signāliem ir ietekme.

Diennakts ritmu nozīme

Bioloģiskā pulksteņa izmantošana ļauj organismam paredzēt paredzamas izmaiņas vidē un iepriekš pielāgot uzvedību, lai ņemtu vērā šos apstākļus. Piemēram, zinot, ka rītausma pienāks pēc trim stundām, organisms sāk palielināt vielmaiņas ātrumu, temperatūru un palielināt asinsriti. Tas viss sagatavo mūs enerģiskai darbībai dienas laikā.

Vakarā, kad gatavojamies gulēt, fizioloģiskie procesi organismā sāk palēnināties. Miega laikā smadzenes aktīvi strādā. Tas tver atmiņas, apstrādā informāciju, risina problēmas, sūta signālus bojāto audu labošanai un regulē enerģijas krājumus. Dažas smadzeņu daļas miega laikā ir aktīvākas nekā nomodā.

Diennakts ritmi un miegs

Miega cikls ir visredzamākais diennakts ritms cilvēkiem un dzīvniekiem, taču tas ir atkarīgs ne tikai no diennakts ritmiem.

Miegs ir ārkārtīgi grūts stāvoklis, kas rodas dažādu smadzeņu zonu, hormonu un neirotransmiteru sistēmas mijiedarbības dēļ. Sarežģītības dēļ miega ciklu ir ļoti viegli izjaukt.

Nesenie pētījumi liecina, ka miega un diennakts ritma traucējumi ir izplatīti gan neirodeģeneratīvos, gan neiropsihiskos traucējumos, kuros neirotransmiteri nedarbojas pareizi. Piemēram, šis traucējums ir raksturīgs vairāk nekā 80% pacientu ar depresiju un šizofrēniju.

Bet neērtības, kas rodas no miegainības dienas laikā, ir sīkums. Miega un diennakts ritma traucējumi ir saistīti arī ar vairākām patoloģijām, tostarp depresiju, bezmiegu, uzmanības un atmiņas traucējumiem, motivācijas samazināšanos, vielmaiņas traucējumiem, aptaukošanos un imūnsistēmas problēmām.

Kā pielāgot savu bioloģisko pulksteni

Zinātnieki jau sen ir domājuši, kā acs uztver gaismu, lai pielāgotu diennakts ritmus. Nesen tīklenē ir atklātas īpašas gaismas jutīgas šūnas - gaismjutīgas tīklenes ganglija šūnas. Šīs šūnas atšķiras no stieņiem un čiekuriem, kurus zinātnieki pazīst jau ilgu laiku.

Vizuālie stimuli, ko uztver gaismas jutīgās ganglija šūnas, caur redzes nervu pārvietojas no acs uz smadzenēm. Bet 1-2% no šīm ganglioniskajām šūnām satur vizuālu pigmentu, kas ir jutīgs pret zilu krāsu. Tādējādi gaismjutīgās ganglija šūnas fiksē rītausmu un krēslu un palīdz pielāgot ķermeņa bioloģisko pulksteni.

Mūsdienu dzīvesveida dēļ mēs bieži nesaņemam pietiekami daudz gaismas, lielāko daļu laika pavadot telpās. Tas var būt iemesls, kāpēc mūsu pulkstenis nav iestatīts pareizi.

Pētījumi liecina, ka ēšana vienlaicīgi un vingrošana no rīta var palīdzēt jums izveidot pareizu miega režīmu.