Szív- és cukorbetegséghez is vezethet, ha felborul: mi az a cirkadián ritmus?

Kutatásáért frissen kaptak Nobel-díjat amerikai tudósok. De mit is jelent pontosan?

alszik-no
Dilemma - Izgalmas témák, különböző nézőpontok a Femina új podcastjében.
Sóbors
Ez is érdekelhet
Retikül
Top olvasott cikkek

Ahogy arról az MTI is beszámolt, e hét hétfőjén jelentették be a stockholmi Karolinska Intézetben, hogy idén az orvosi-élettani Nobel-díjat három amerikai tudós kapja a cirkadián ritmus, vagyis a napi biológiai órát szabályozó molekuláris mechanizmus kutatásáért.

A három kutató, Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash és Michael W. Young felfedezései azzal foglalkoznak, hogy az élőlények biológiai ritmusa miként alkalmazkodik a Föld forgásához, bármennyire ezoterikusan hangzik is ugyanis ez sokak számára, a Földön minden ehhez igazodik, a téma kutatása pedig a tudomány egyik legdinamikusabban fejlődő ágához tartozik.

Mi az a cirkadián ritmus?

A tudósok előtt régóta ismert, hogy az élővilág folyamatait egyfajta belső, biológiai óra segíti, melynek azonban köze van a külvilág változásaihoz is, legyen szó az évszakok körforgásáról vagy sokkal inkább a nappal és éjszaka váltakozásáról, azok hosszabbá és rövidebbé válásáról.

A növényekkel kapcsolatban már az ókorban is leírták a belső biológiai óra létezését, az első modern megfigyelésre a 18. században került sor, a 20. század második felében pedig nagy volumennel indult be a kutatása. A témával foglalkozó tudományág a biológián belül a kronobiológia, mely az élő szervezetek összefüggését vizsgálja a Nap-Hold ritmus periodicitásaival kapcsolatban.

Az élőlények élettani folyamatai periodikusan ismétlődnek, és míg az embernél létezik például olyan, mely 24 órán túl - ilyen a menstruációs ciklus -, illetve olyan is, ami 18 órán belül ismétlődik - a szívverés, a légzés -, olyan is van, mely körülbelül 24 órás ismétlődést mutat. Utóbbi maga a cirkadián ritmus, mely a latin circulis, illetve dies, diei szavakból áll össze, jelentése pedig körülbelül egy nap.

Az evolúció eredménye

A cirkadián ritmus tehát az élő szervezetek napi biológiai órája, egy 24 órás ciklus, egy evolúciósan konzervált biológiai folyamat eredménye, mely állatokban, növényekben, emberekben egyaránt jelen van. A cirkadián ritmus belső biológiai órája számtalan biokémiai és fiziológiai folyamatot irányít azzal a céllal, hogy az élőlények számítsanak a változásokra, felkészüljenek azokra, és alkalmazkodni tudjanak hozzájuk, amennyiben a változások szabályosak.

A cikk az ajánló után folytatódik

Ilyen változás a nappal és éjszaka, a fény és a sötétség váltakozása, a fény például jelentős szinkronizáló tényezője a belső időmérő rendszernek. Az emlősök cirkadián ritmusának központját, magját az SCN - suprachiasmatic nucleus - jelenti, mely a hipotalamusz területén alkot sejtcsoportokat, illetve, amelynek megsemmisülése esetén az alvás-ébrenlét ritmusa teljes mértékben hiányozni fog. Az SCN a fotoreceptorokon, vagyis a szemen keresztül szerez információkat a megvilágítás mértékéről, értelmezi azokat, majd továbbítja a tobozmirigy felé, mely alvást szabályozó melatonin hormont választ ki - éjjel nagyon sokat, napközben kevesebbet vagy semennyit.

A teljes szervezetre kihat

A cirkadián ritmus képes szabályozni az agyhullám-aktivitást, a hormontermelést, az anyagcserét, a sejtregenerációt, az emésztést, a belső hőmérsékletet és más biológiai folyamatokat is. A cirkadián ritmus a különféle életkorokban, illetve bizonyos behatások miatt változhat - például fényhatás -, illetve egyénenként is eltérő lehet, utóbbi azonban minimális, és csak perceket jelent a 24 órához képest.

Külső tényezők hiányában a ciklusok mindig szabályosan, ugyanúgy ismétlődnek, a fényviszonyok változása viszont nagyon fontos tényezőt jelent. Sötétedés hatására a melatonin hormon felszabadulása jelzi a szervezetnek, hogy éjszaka közeledik, és olyan biológiai folyamatokat indít be, melyek az embert a pihenésre késztetik fel - éjszaka aktív állatoknál pedig épp az ellenkezője történik.

cirkadian-uj

Komoly probléma, ha felborul a ritmus

Optimális esetben a belső biológiai óra és a külső tényezők szinkronban vannak, ha azonban ez az egyensúly felborul, az negatív hatással van az egész szervezetre. Problémát jelenthet például az időzónák átlépése, vagyis a jetlag jelentette felborulása a ritmusnak, csakúgy, mint az éjszakai műszak vagy épp a modern életmód, a túl sok munka, mely gyakran a természetes ritmus mintegy megerőszakolásával jár.

A lakások, irodák mesterséges megvilágítása például kevés a cirkadián ritmus befolyásolásához, így ha odakint rövidülnek a nappalok, és korán sötétedik, a szervezet viszont nem tud pihenni, könnyen zavar léphet fel a természetes ritmusban. Mindemellett az emberek többsége nem képes arra, hogy probléma nélkül éjszakai munkát végezzen, miközben nappal alszik.

Tilos ezt csinálni lefekvés előtt: 6 dolog, ami miatt biztosan felébredsz éjszaka

Nézegess képeket!

Elolvasom

Az egyensúly felborulása alvászavarokat okozhat, fáradságot, zavartságot, álmatlanságot, nappali aluszékonyságot, emellett hangulatzavarokkal, ingerlékenységgel, koncentrációs nehézségekkel járhat. Ha az egyensúly hosszabb távon, heteken-hónapokon át sincs meg, depresszió és más mentális zavarok is kialakulhatnak - nem véletlen, hogy télen sokakat érint a depresszió -, emellett hatással lehet a hormonrendszerre, az immunrendszerre, az emésztésre, sőt, olyan egészségügyi problémákat is okozhat, mint a 2-es típusú cukorbetegség, a magas vérnyomás, a gyomorfekély, valamint a szívbetegségek. Amennyiben az egyensúly krónikus mértékben felborult, és terápiára van szükség, a fényterápia, illetve a melatoninpótlás is szóba jöhet.

A frissen Nobel-díjat szerzett kutatók a belső biológiai óra mechanizmusát vizsgálták behatóbban, annak molekuláris összetevőit felfedezve, például sikerült izolálniuk egy olyan gént, mely szabályozza a napi biológiai ritmust azáltal, hogy kódol egy fehérjét, mely nappal lebomlik, éjszaka pedig felgyülemlik. A tudományág fejlődése és a legújabb felfedezések többek közt elvezethetnek olyan gyógyszerek kifejlesztéséhez, melyekkel számos alvási, mentális, illetve időeltolódással összefüggő zavar kezelhető lehet.

Grafika: wikipedia.org, Syp.

Ezt is szeretjük