Chronobiologija – gyvenimas pagal vidinį laikrodį

Sakoma, kad laikas bėga ne žmogaus naudai. Juk visi gyvi organizmai sensta, silpnėja, o žmogus dar ir praleidžia puikias progas. Visgi mokslininkai mano, kad laiku galima išmokti naudotis taip, jog šis taptų sąjungininku, o ne priešu. Šią idėją tiria mokslo šaka, vadinama chronobiologija. Ji išskiria ir nagrinėja laiko ciklus, kuriems paklūsta visa, kas gyva – nuo augalų ir bakterijų iki žmogaus. Šie ciklai, dar vadinami cirkadiniais ritmais, slepia didžiulį medicinos ir geros savijautos potencialą.

Laikrodis – tik iliuzija?

Žmogui atrodo, kad pats kontroliuoja savo gyvenimo ritmą. Juk prieš guldamasis į lovą nusistato žadintuvą, o šiam suskambėjus (ne)lengvai atmerkia akis. Tačiau tai nebūtinai reiškia, kad pabunda visas kūnas ir vidaus organai. Nustatyta, kad bendrą būdravimo ir poilsio ritmą kontroliuoja ne laikrodžio rodyklės, o suprachiazmatinis pagumburio branduolys. Tai savotiškas individualių cirkadinių ritmų valdymo centras. Iš jo signalai aktyviai veikti arba ilsėtis pasiekia visas kitas kūno dalis. Smegenys, kaip ir suprachiazmatinis pagumburio branduolys, orientuotos į šviesos ir tamsos periodus. Mokslininkų manymu, tai nulėmė ne kas kita, o evoliucija. Juk skirtingos gyvų organizmų rūšys kuo puikiausiai gali sugyventi toje pačioje erdvėje, jeigu aktyvios skirtingu paros laiku. Kai kuriems gyvūnams maisto ieškoti lengviau šviesiuoju paros metu, o ilsėtis, atgauti jėgas palankiau tamsoje, kai rega medžioti ar rinkti gėrybes jau nebepadeda. Kiti atvirkščiai – dieną snaudžia, o naktį medžioja. Žmogus – tarp tų pirmųjų. Ir ne tik jis. Net augalai turi biologinį laikrodį. Prancūzų gamtos filosofas Jeanas de Mairanas ir legendinis anglų gamtininkas Charlesas Darwinas tai seniausiai įrodė tyrinėdami gėlių žiedų ir lapų judėjimą pagal paros metą. Dar anksčiau, 1751 m., remiantis tokiomis mokslo žiniomis sukomponuotas pirmasis originalus gėlių laikrodis. Jo valandas žymėję žiedai prasiskleisdavo ir susiskleisdavo pavydėtinu tikslumu. Bet tik 1958 m. atradus melatoniną – hormoną, atsakingą už paros biologinio ritmo reguliavimą, moksliškai paaiškintas augalų ir gyvūnų paros ritmas. Nors žmogus ne jurginas, bet ir jo organizmo funkcijos, fizinė ir emocinė būklė, net protiniai gebėjimai veikiami šviesos ir tamsos bei metų laikų. Dėl to darniai darbuojasi ne tik melatoniną išskirianti kankorėžinė liauka, bet ir visi kiti hormonus gaminantys organai. Atlikta daug mokslinių tyrimų aiškinantis hormoninių paros ciklų atsiradimo priežastis. Tad dabar jau žinomas ne tik cirkadinis centras galvos smegenyse, bet ir ląstelėse esantys vadinamieji valandų genai.

Naktinė hormonų simfonija

Populiari futuristė ir žurnalistė iš Kanados Jessa Gamble, nagrinėjanti žmogaus evoliuciją ir aktyviai besidominti chronobiologijos taikymu, rašo, kad šiuolaikiniai žmonės sąmoningai ignoruoja vidinį laikrodį. Tai gali būti viena priežasčių, kodėl depresija ir kiti psichikos sutrikimai tapo kone pasauline epidemija. Jos nuomone, įsigilinus į hormonų kaitą ir sinchronizavus organizmą iki ląstelių lygmens, pavyktų ne tik pagerinti nuotaiką, bet ir išvengti kai kurių lėtinių ligų. Visa tai skamba it iš fantastikos srities, tačiau esama ir mokslinio pagrindimo. Žmogus iš tiesų natūraliai sinchronizuoja smegenų, vidaus organų ir net ląstelių veiklą kiekvieną vakarą. Jau minėta, kad temstant į kraują išsiskiria melatonino. Jis – viso naktinio persitvarkymo mechanizmo kertinis raktas. Melatoninas organizme nėra kaupiamas, todėl svarbu užtikrinti, kad jo gamyba vyktų kasdien. Tai padaroma einant miegoti iki 23–24 val. Šis hormonas aktyviau gaminamas nuo 22 val., piką pasiekia 2–3 val. nakties. Būtina gamybos sąlyga – tamsa. Tad patalpoje, kurioje miegama, langai turėtų būti uždengti, nelikti jokių šviesą skleidžiančių elektronikos prietaisų. Itin greitai melatonino išsiskyrimą sutrikdo mėlyna ekranų skleidžiama šviesa. Tad likus valandai iki miego derėtų atsisakyti naršymo išmaniajame telefone ar kompiuteryje. Melatoniną lydi kita medžiaga – epifalaminas, senėjimo procesus lėtinantis baltymas. Jis aktyvinamas tam, kad naktį ląstelės galėtų atsinaujinti. Taip pat į kraują plūsteli serotoninas. Šis hormonas atsakingas už skausmo mažinimą ir gerą nuotaiką Sumažėja adrenokortikotropinio hormono, kuris skatina antinksčius išskirti į kraują adrenalino ir kitų streso hormonų. Todėl natūraliai sumažėja dienos jaudulys ir pavyksta lengviau užsnūsti. Paskutiniu hormonų simfonijos akordu tampa sudėtingas baltymas arginino vazotocinas. Jis padeda pasiekti gilaus miego fazę, reikalingą tam, kad smegenys galėtų apsivalyti ir atsinaujinti.

Žudanti miego stoka

Miegant padaugėja augimo hormono, stimuliuojančio anabolinius procesus, pavyzdžiui, ląstelių dauginimąsi bei glikogeno kaupimąsi kepenyse. Ne veltui sportininkams būtinas reguliarus ir kokybiškas poilsis. Ir ne tik jiems. Bent 8 val. kokybiško miego gyvybiškai reikalingos kiekvienam suaugusiam žmogui. Mat nuo tinkamo poilsio režimo tiesiogiai priklauso gyvybinės funkcijos ir emocinė būklė. Žymus neuromokslininkas Matthew Walkeris, visame pasaulyje išgarsėjusios knygos „Kodėl mes miegame“ autorius, sako, kad šiuolaikiniame pasaulyje kas antras žmogus miega 6 val. ir mažiau per parą. 1949 m. tokių buvo vos 8 %. Viena vertus, miego ritmo pokyčiai yra natūralūs, mat žmonės gyvena dirbtinės šviesos eroje. Tačiau yra dar kai kas. Mokslininkas atkreipia dėmesį, kad išsivysčiusiame pasaulyje miegas siejamas su charakterio silpnumu. Tad atsigulti palyginti anksti ir miegoti 7–8 val. net gėda. Mat taip neva prarandamas laikas, per kurį galima būti produktyviam. Deja, visa tai turi pavojingų pasekmių. Miego ir būdravimo ciklus tyrinėjantis mokslininkas tikina, kad kasdien būtina eiti miegoti ir keltis tuo pačiu metu. Mat dėl miego stygiaus ir jo ritmų sutrikimų ląstelių žudikių – puolančių organizme kasdien susidarančias piktybines ląsteles – kiekis sumažėja net 70 %. Tai reiškia, kad prarandama natūrali apsauga nuo onkologinių ligų. Įrodyta, kad miego trūkumas ir nedarnus jo režimas susiję su žarnyno, prostatos ir krūties vėžiu, o Pasaulio sveikatos organizacija naktinės pamainos darbą priskyrė potencialiems kancerogenams. Pastaraisiais metais padaugėjo tyrimų, nagrinėjančių krūties vėžio rizikos ir naktinio pamaininio darbo ryšį. Šie tyrimai dažniausiai buvo atliekami dviejose profesinėse grupėse – tarp stiuardesių ir slaugytojų. Suomijoje atliktame tyrime, į kurį įtrauktos 1577 stiuardesės, nustatyta didesnė krūties vėžio rizika dirbančioms 10 ar daugiau metų. Panašūs rezultatai gauti ir naujausioje 30 tyrimų apžvalgoje, kur bendra krūties vėžio rizika buvo 70 % didesnė tarp skrydžius aptarnaujančių darbuotojų ir 40 % didesnė tarp pamaininį darbą dirbančių moterų.

Kodėl vargsta širdis ir auga svoris?

Nepaisant natūralių miego ir būdravimo ritmų, nutinka ir daugiau negerų dalykų. Pirmiausia itin greitai nukenčia širdis. Juk miego stoka ar įprasto režimo pokyčiai organizmui sukelia milžinišką stresą. Dėl jo į kraują plūsteli širdį persidirbti verčiantys hormonai. Vienas jų – kortizolis, natūraliai gaminamas tam, kad po nakties miego žmogus lengviau pabustų. Tad šio hormono koncentracija pati didžiausia prieš pat aušrą. Deja, dar viena rytinė jo porcija sukelia ne tik nemalonių pojūčių, bet ir gali paskatinti širdies smūgį. Statistiškai dažniausiai širdies priepuoliai ištinka būtent paryčiais. Kitas svarbus aspektas – širdis, kaip ir visi kiti vidaus organai, turi savo paros ritmą. Ypatingos jos ląstelės, mokslininkų teigimu, veikia savitu valandinių genų ritmu. Jeigu organizmas veikia nedarniai, atsiranda aktyvumo svyravimų. Spėjama, kad tai gali paskatinti širdies nepakankamumą. Jau surinkta patikimų duomenų apie tai, kaip natūralių paros ritmų nepaisymas veikia kepenis ir verčia augti svorį. 2000–2004 m. Michaelo Menakerio ir Ueli Schiblerio vadovaujamos tyrėjų grupės įrodė, kad naktinius graužikus maitinant tik dieną (o tai taip pat nenatūralu, kaip leisti žmogui valgyti tik naktį), jų vidaus organų aktyvumas pamažu persitvarkė ir visiškai nebesutapo su suprachiazmatinio branduolio diktuojamais paros ritmais. Laboratorinės pelės ne tik prasčiau orientavosi aplinkoje, tačiau ir pradėjo tukti, sutriko jų dauginimasis. Lygiai tas pats nutinka ir žmonėms, kurie gausiai užkandžiauja vakarais arba naktimis. Persukamas kasos ir kepenų vidinis laikrodis, pakinta jų aktyvumo ciklas. Pakanka vos du vakarus per savaitę pasmaguriauti naktimis, ir organų ritmas visiškai išsibalansuoja. Norint vėl atkurti sinchronišką vidaus organų veikimą, gali prireikti 10–14 d. drausmės. Todėl ne veltui daug, garsiai ir nuo seno kalbama apie valgymo režimą.

(Ne)paprastas paros tvarkaraštis

Mokslininkai tikina, kad vidinis laikrodis pradeda veikti labai anksti. Ritmai formuojasi jau pirmąją savaitę po gimimo. Tyrimai parodė, kad vaikams, kurie nesilaiko režimo, reikšmingai padidėja rizika susirgti diabetu. Tad iš esmės kuo anksčiau žmogus ima laikytis sveiko paros režimo, tuo sveikesnis būna. Visgi sinchronizuoti vidinį laikrodį ne vėlu ir brandžiame amžiuje. Tik reikia perprasti cirkadinius ritmus ir prie jų prisitaikyti. Tad štai, kas vyksta skirtingu laiku žmogaus organizme:

4.00 Kūnas pats silpniausias, raumenys visiškai atsipalaidavę, o sąmonė pritemusi. Šiuo paros metu įvyksta daug skaudžių nelaimių kelyje, nes žmonės negeba išlaikyti budrumo.

5.00 Melatonino koncentracija kraujyje mažėja, organizmas pradeda išskirti daug kortizolio ir kitų aktyvinančių hormonų. Stokojant miego širdis, kepenys, inkstai ir kasa patiria šoką. Taip pat aktyviausiai veikia storoji žarna. Organizmas ruošiasi tuštinimuisi.

6.00 Palaipsniui didėja kraujospūdis, pulso dažnis ir kūno temperatūra. Palankiausia prabusti ir 5–7 min. praleisti lovoje ramiai ir ritmingai kvėpuojant.

7.00 Sugrįžta kūno jautrumas. Šiuo metu itin jautrūs sąnariai. Tai geras metas lengvai rytinei mankštai ir tempimo pratimams. Po to puikus laikas pusryčiams. 7–9 val. skrandis ir blužnis yra patys aktyviausi. Tad galima valgyti dideles porcijas ir mėgautis tuo, ko labiausiai norisi.

8.00 Kūną užplūsta lytiniai hormonai. Labai padidėja lytinis potraukis.

9.00 Itin darbingas ir veiklus metas, kai lengviau sutelkti dėmesį ir atlikti atidumo reikalaujančius darbus.

10.00 Širdis ir kraujotaka geriausiai pakelia krūvį, tad šiuo metu galima bėgioti, intensyviai mankštintis arba atlikti sunkiausius ir nemaloniausius darbus.

11.00 Darbingumas po truputį ima mažėti. Smegenims pradeda trūkti energijos.

12.00 Skrandis gamina daugiau rūgšties. Metas sotiems pietums. Tik svarbu nepersivalgyti, nes skrandžio pajėgumai sumažėję.

13.00 Virškinimo traktas ir kepenys imasi darbo, kraujas plūsteli iš smegenų į vidaus organus. Sunku susikaupti. Netinkamas metas susitikimams ir pasitarimams.

14.00 Sustiprėja uoslės ir skonio pojūčiai. Jeigu norisi deserto, jį derėtų valgyti būtent šiuo metu. Mat užteks mažesnio kiekio pajusti pasitenkinimą. Beje, skausmo slenkstis aukščiausias per visą parą. Tad galima atlikti medicininių ar grožio procedūrų.

15.00 Idealus metas mokytis, nes ilgalaikė atmintis itin imli. Vidaus organai dirba lengvu režimu. Itin susilpnėja plaučiai, tad sunku intensyviai mankštintis.

16.00 Kūno temperatūra, kraujospūdis ir pulso dažnis – geriausi. Pagerėja reakcija. Metas sportuoti.

17.00 Po intensyvaus darbo informaciją iš trumpalaikės atminties perkeliant į ilgalaikę smegenims vėl reikia poilsio. Keblu sukoncentruoti dėmesį, atlikti kruopščias užduotis. Silpsta smulkiosios motorikos įgūdžiai. Sunkiau vairuoti ar rašyti ranka.

18.00 Organizmas imasi regeneracijos, pamažu pradedami atkurti audiniai ir organai. Tai puikus metas jauninančioms ar stangrinančioms procedūroms. Deja, didėja alerginių reakcijų poveikis. Tuščiam skrandžiui norisi lengvos, baltymų gausios vakarienės.

19.00 Nors logika šiuo metu susilpnėjusi, motorinės funkcijos veikia puikiai. Tad galima užsiimti rankdarbiais, meistrauti ir ramiai virškinti vakarienę.

20.00 Imuninės sistemos gynybiniai pajėgumai itin sumažėja, didėja infekcijų rizika.

21.00 Skonis ir uoslė aktyvūs, o vakarienė jau beveik suvirškinta, tad kyla noras pasmaguriauti. Tai tik psichologinis alkis, kurį galima numalšinti stikline vandens ar lengva mankšta.

22.00 Kūnas pavargęs. Laikas gulti. Estrogenai ir testosteronas pasiekia minimalią ribą, tačiau emocinis jautrumas – padidėjęs.

23.00 Suaktyvėja šlapimo pūslės veikla. Tad gali kilti noras nusišlapinti ar atsigerti vandens.

24.00 Suaktyvėja kepenų veikla. Kelias valandas po vidurnakčio intensyviai šalinami toksinai. Jeigu šiuo metu nuolat prabundama, derėtų pasitikrinti dėl parazitų ir šlakų.

1.00 Tulžies pūslė pasiekia aktyvumo piką. Jeigu kamuoja akmenligė, juntamas skausmas.

2.00 Sulėtėja širdies veikla, pakinta kvėpavimo ritmas. Šiuo metu įprastai laikantis režimo turėtų prasidėti REM miego fazė ir atsinaujinti smegenys. Šiek tiek paaštrėja klausa, tad galima atsibusti nuo triukšmo.

3.00 Padidėja plaučių aktyvumas, jie valosi. Galimi kosulio priepuoliai.

Įdomu

• Kodėl vieni pabunda anksti ryte, o kiti gali miegoti iki pietų? Pasirodo, „pelėdų“ ir „vyturių“ fenomeną galima paaiškinti moksliškai – remiantis Stanfordo universiteto Miego tyrimų centro išvadomis. Mokslininkai nustatė, kad minimali kortizolio koncentracija kraujyje, kitaip tariant, rami širdis, būna vidury miego, o didžiausia – prieš pat prabudimą. „Vieversių“ kraujyje maksimali kortizolio koncentracija susidaro 4–5 val. ryto, t. y. anksčiau nei daugumos žmonių. Todėl jie aktyvesni ryte ir greičiau pavargsta vakare.

• Skirtingų žmonių biologiniai laikrodžiai gali skirtis 12 val. Visa tai priklauso nuo paveldėjimo, įpročių, net mitybos.

• Norvegijos mokslininkų komanda išsiaiškino, kad dieną (nuo 8 iki 16 val.) kaulų čiulpai kraujo ląsteles gamina beveik dvigubai aktyviau nei naktį (nuo pusiaunakčio iki 4 val. ryto). Tad manoma, kad gydant kraujo vėžį chemoterapija taikytina naktimis.

• Chronoterapija – vaistų vartojimas individualiu ritmu. Atliekamų tyrimų rezultatai rodo, jog vartojant vaistus tiksliai nustatytu laiku galima pasiekti geresnių rezultatų, nei preparatus švirkščiant nuolat: jų efektyvumą padvigubinti, o toksiškumą – sumažinti 5 kartus.

Autorius Eglė Stratkauskaitė