Циркадні ритми

Всі ви чули про таке поняття, як біологічний годинник. Саме він "говорить" коли прокидатися та коли йти спати. Саме він відповідає за вашу активність і продуктивність протягом дня. Цей механізм науково називають — циркадні ритми.

Що таке циркадні ритми

Циркадні ритми - це фізіологічні, психологічні та поведінкові зміни, які повторюються приблизно кожних 24 годин і регулюються внутрішніми біологічними годинниками, такими як сон, пробудження, температурні коливання тіла, гормональні рівні та інші функції організму. Ці ритми виникають внаслідок взаємодії внутрішніх біологічних процесів зі змінами в зовнішньому середовищі, зокрема світловим циклом.

Одним з основних регуляторів циркадних ритмів є гіпоталамус, який взаємодіє зі шлуночковою залозою та різними частинами мозку для координації цих фізіологічних процесів. Зокрема, циркадні ритми сильно пов'язані з регулюванням циркадних годин сну та пробудження, виробленням мелатоніну (гормону сну) та інших гормонів, температурою тіла, активністю нервової системи та іншими біологічними процесами.

Найвідоміший циркадний ритм - це циркадний ритм сну та пробудження, який регулює наш природний цикл сну та пробудження протягом 24 годин. З порушенням цих ритмів можуть пов'язуватися різні проблеми зі сном, депресія та інші порушення фізіологічного балансу організму.

Британський нейробіолог Рассел Фостер говорить наступне: «Циркадні ритми — це внутрішні біологічні ритми організму з періодом близько 24 годин. Вони налаштовують всі фізіологічні процеси організму згідно з добовим обертанням Землі.»

Головний циркадний ритм — це цикл сну і неспання. Він існує практично у всіх живих організмів на планеті, включаючи бактерії.

Але у людини Біологічний годинник і циркадні ритми не зовсім одне і те ж. Біологічний годинник — головний регулятор, який контролює циркадні ритми. Вони складаються з приблизно 20 000 нервових клітин в гіпоталамусній частині головного мозку, званої супрахіазматичним ядром. Від клітин сітківки ока супрахіазматичне ядро отримує інформацію про світло, налаштовує що в ньому знаходяться нейрони, а вони вже посилають сигнали, що узгоджують роботу всіх інших процесів в організмі. Біологічний годинник, наприклад, може постраждати від змін навколишнього середовища, і саме це буде змушувати циркадні ритми змінюватися.

Щоб від циркадних годинників була користь, вони повинні бути синхронізовані з біологічними годинниками, а ті в свою чергу з сигналами навколишнього середовища. Найочевидніший приклад розбіжності між біологічними годинниками і зовнішніми факторами — десинхроноз (джетлаг).

Десинхроноз — розбіжності ритму людини з денним ритмом, викликане нічною роботою, переходом на зимовий час або швидкою зміною часових поясів при перельоті на літаку.

Після тривалих перельотів, зміни часових поясів, нам доводиться адаптуватися до своїх біологічних годинників місцевого часу. Клітини сітківки очі вловлюють зміни в циклі чергування світла і темряви і посилають сигнали підігнати біологічний годинник організму згідно з зовнішніми змінами. Така синхронізація годиннику і ритму забезпечує правильну роботу всіх клітинних процесів.

Вплив циркадних ритмів на організм не обмежується тільки сном і пробудженням, вони впливають на роботу гормонів, серця, травлення, імунітет, температуру тіла. У темний час доби, при відсутності сонячного світла підвищується мелатонін (відомий гормон, який регулює сон), це призводить до природного стану сонливості. Коли за вікном світло, організм виробляє серотонін, ми бадьорі і активні.

Як проявляються циркадні ритми

• Біологічний годинник людини протягом дня керує процесами в організмі, визначає рівень працездатності і фізичної активності. Протягом 24 годин змінюються температура тіла, обмін речовин, концентрація деяких гормонів.
• У середньому фізична активність досягає максимуму в 11 ранку до 7 вечора, а розумова з 9 ранку і до 9 вечора.

Сови або жайворонки

З того, як розподіляється час активності і спаду протягом дня, людей умовно ділять на три хронотипа. Це відомі «жайворонки», «сови» і «голуби». «Жайворонки» легко встають рано вранці і активні в першій половині дня. «Сови» самостійно прокидаються пізно, в 9-10 годин ранку; їх піки активності припадають на вечірній і нічний час. «Голуби» — проміжний тип між «жайворонками» і «совами».

Основні властивості циркадних ритмів

Циркадні ритми зберігаються при умовах ізоляції світла чи темряви. Це було виявлено в результаті експерименту, проведеного в 1729 році французьким вченим Жаном-Жаком де Мераном. Він помістив рослину в темне місце і зауважив, що навіть у постійній темряві листя відкриваються і закриваються в тому ж ритмі. Це стало першим свідченням того, що циркадні ритми мають внутрішнє походження.

Значення циркадних ритмів

Розуміння принципів роботи циркадних ритмів дозволить регулювати сон, харчування, обмін речовин і поліпшити якість життя