w , ,

Zegar biologiczny człowieka: jak działa rytm dobowy i co go psuje

Kobieta o poranku w białej pościeli.

Zegar biologiczny człowieka to wewnętrzny mechanizm w podwzgórzu (jądro nadskrzyżowaniowe, około 20 tysięcy neuronów), który w cyklu trwającym średnio 24 godziny i 11 minut steruje snem, temperaturą ciała, wydzielaniem hormonów i apetytem. Głównym sygnałem, który go codziennie synchronizuje, jest światło docierające do oka: poranne światło przyspiesza zegar, a jasne światło wieczorem opóźnia go i hamuje wydzielanie melatoniny. Dlatego praca zmianowa, ekrany przed snem i wstawanie wbrew własnemu chronotypowi rozregulowują rytm dobowy i odbijają się na zdrowiu psychicznym.

Nie każdy ma ten sam zegar. Chronotyp, czyli naturalna pora największej aktywności, jest w około połowie dziedziczony: skowronki budzą się wypoczęte o 6:00, sowy najlepiej funkcjonują późnym wieczorem, a większość ludzi mieści się pomiędzy. Badania opublikowane w JAMA Psychiatry i Molecular Psychiatry na ponad 450 tysiącach osób pokazały, że najbardziej szkodzi nie sam późny chronotyp, lecz życie w sprzeczności z własnym zegarem. Jeśli masz problem z zasypianiem lub budzisz się niewyspany, zacznij od sprawdzenia, dlaczego nie możesz się wyspać, zanim sięgniesz po tabletki.

Jak działa zegar biologiczny: doba krok po kroku

Zegar główny w mózgu wysyła sygnały do tzw. zegarów obwodowych w wątrobie, mięśniach, jelitach i tkance tłuszczowej. Każda komórka ma własne geny zegarowe (CLOCK, BMAL1, PER, CRY), których odkrycie nagrodzono Nagrodą Nobla w 2017 roku. Poniżej typowy przebieg doby u osoby o pośrednim chronotypie, śpiącej od 23:00 do 7:00.

GodzinaCo robi organizmHormon lub parametr
6:00 do 8:00Szczyt kortyzolu, wzrost ciśnienia, pobudkaKortyzol najwyższy, melatonina spada do zera
9:00 do 12:00Najwyższa czujność i koncentracjaTemperatura ciała rośnie
13:00 do 15:00Naturalny spadek energii po posiłkuLekki dołek czujności
17:00 do 19:00Szczyt siły mięśniowej i wydolnościTemperatura ciała najwyższa (ok. 37,2 st. C)
21:00 do 22:00Początek wydzielania melatoninyMelatonina rośnie, senność
2:00 do 4:00Najgłębszy sen, regeneracjaTemperatura najniższa, hormon wzrostu

Poranne ptaszki i nocne marki: skąd się biorą chronotypy

Ludzi najczęściej dzieli się na dwie podstawowe kategorie pod względem tego, jak funkcjonuje ich zegar biologiczny. Poranne ptaszki (skowronki) wstają z pierwszymi promieniami słońca pełne energii i najlepiej pracują przed południem. Stanowią około 25% populacji.

Nocne marki (sowy), również około 25%, mają trudności ze wstawaniem przed 9:00 lub 10:00 i potrzebują długiego snu rano. W zamian wieczorem i nocą są bardziej skupione i produktywne. Ich melatonina zaczyna rosnąć o 2 do 3 godzin później niż u skowronków, więc o 23:00 ich organizm wciąż jest w trybie dnia.

Pozostała połowa to typy pośrednie. Chronotyp zmienia się też z wiekiem: nastolatki naturalnie przesuwają się w stronę sów (dlatego szkolne poranki są dla nich tak trudne), a po 60. roku życia większość osób znów budzi się wcześniej. Z tego powodu po wakacjach warto przestawić rytm snu dziecka na szkolne poranki stopniowo, przez około tydzień.

Zegar biologiczny a depresja: co pokazały badania

Badanie opublikowane w 2021 roku w JAMA Psychiatry (Daghlas i współpracownicy, dane 840 tysięcy osób) wykazało, że przesunięcie środka snu o godzinę wcześniej wiąże się z o 23% niższym ryzykiem depresji, a o dwie godziny z około 40% niższym. Autorzy wykorzystali metodę randomizacji mendlowskiej, czyli analizę wariantów genetycznych, dzięki czemu wynik wskazuje na związek przyczynowy, a nie tylko korelację.

Naukowcy z Uniwersytetu w Exeter poszli krok dalej. Przeanalizowali dane 450 tysięcy uczestników UK Biobank, z których 85 tysięcy nosiło przez tydzień opaski mierzące sen. Okazało się, że najgorzej wypadają osoby żyjące w niezgodzie z własnym chronotypem: sowy zmuszane do wczesnego wstawania miały wyraźnie więcej objawów depresji i lęku niż sowy pracujące w godzinach dopasowanych do ich zegara.

Zobacz również:  Jak naprawić zegar biologiczny? Protokół dnia i plan na 7 dni

Wniosek: nie chodzi o samą godzinę pobudki, ale o rozjazd między zegarem społecznym a biologicznym. Skowronki są w lepszej sytuacji tylko dlatego, że rynek pracy i szkoła działają w ich rytmie. Sowy płacą za to tzw. społecznym jet lagiem, czyli różnicą między porą snu w tygodniu a w weekend, która u wielu osób przekracza 2 godziny.

Zmęczony młody chłopak.
unsplash.com

Co rozregulowuje zegar biologiczny

Najsilniejszym zaburzaczem jest światło o niewłaściwej porze. Ekran telefonu czy laptopa emituje światło niebieskie o długości fali około 460 nm, na które receptory w siatkówce są najbardziej wrażliwe. Godzina z jasnym ekranem przed snem opóźnia wydzielanie melatoniny o około 30 do 60 minut, a w efekcie melatonina na sen z apteki często tylko maskuje problem, którego źródłem jest oświetlenie.

Druga grupa to praca zmianowa i nocna. Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem (IARC, agenda WHO) klasyfikuje pracę zmianową zaburzającą rytm dobowy jako prawdopodobnie rakotwórczą dla człowieka (grupa 2A), a długoletnia praca nocna wiąże się z wyższym ryzykiem cukrzycy typu 2, otyłości i chorób serca. Trzeci czynnik to nieregularne pory posiłków: zegary obwodowe w wątrobie i jelitach reagują na jedzenie, więc kolacja o 23:00 w weekend i o 18:00 w tygodniu działa jak ciągłe zmiany strefy czasowej.

Zobacz również:  Czy Księżyc w pełni wpływa na sen? Co pokazują badania

Zmęczony mężczyzna.
unsplash.com

Jak wyregulować zegar biologiczny: 6 kroków

  1. Wychodź na zewnątrz w ciągu godziny od pobudki na 10 do 20 minut. Nawet w pochmurny dzień natężenie światła na dworze (ok. 1000 do 10 000 luksów) wielokrotnie przewyższa oświetlenie w mieszkaniu (100 do 300 luksów).
  2. Wstawaj o stałej porze, także w weekend, z tolerancją do 60 minut. To godzina pobudki, nie zaśnięcia, najsilniej kotwiczy rytm.
  3. Na 60 do 90 minut przed snem przyciemnij światło i odłóż ekrany albo włącz tryb nocny z ciepłą barwą.
  4. Jedz ostatni większy posiłek 2 do 3 godziny przed snem i trzymaj się stałych pór jedzenia.
  5. Kofeinę kończ 8 godzin przed planowanym snem: jej okres półtrwania wynosi 5 do 6 godzin.
  6. Jeśli jesteś sową, negocjuj elastyczne godziny pracy zamiast walczyć z własnym zegarem. Przesuwanie rytmu jest możliwe, ale tylko stopniowo, o 15 do 30 minut dziennie.

Gdy mimo regularnego trybu życia zasypianie trwa ponad 30 minut przez większość nocy w tygodniu, przyczyną może być coś więcej niż chronotyp. Wtedy warto sprawdzić przyczyny i leczenie bezsenności, bo przewlekłe zaburzenia snu wymagają diagnostyki, a nie tylko lepszych nawyków.

Zobacz również:  Cholesterol w normie, a zawał i tak grozi? Winne mutacje we krwi, które wyciszają sen i ruch

Śpiąca kobieta.
unsplash.com

Weekendowe odsypianie: co mówią wyniki

Badacze z Exeter sprawdzili też, jak skowronki i sowy funkcjonują w weekendy, gdy mogą spać dłużej. Wyniki potwierdziły, że decyduje zgodność z własnym zegarem biologicznym, a nie liczba godzin snu.

Dłuższe spanie w weekend u skowronków pogarszało samopoczucie, bo przesuwało ich naturalnie wczesny rytm. Sowy czuły się lepiej, gdy mogły spać do późna, ale w poniedziałek płaciły za to społecznym jet lagiem. Najkorzystniejszy dla obu grup okazał się stały harmonogram z różnicą pobudki między tygodniem a weekendem nie większą niż godzina.

Skowronkom żyje się łatwiej, bo społeczeństwo nie wymaga od nich zmiany zegara: wstają wcześnie, tego oczekuje pracodawca i wszystko się zgadza. Sowy muszą świadomie zarządzać światłem, porami posiłków i, jeśli to możliwe, godzinami pracy, żeby ich rytm dobowy pracował z nimi, a nie przeciw nim.

Najczęściej zadawane pytania

Kliknij pytanie, aby rozwinąć odpowiedź.

Co to jest zegar biologiczny człowieka?

To wewnętrzny mechanizm w jądrze nadskrzyżowaniowym podwzgórza, który w cyklu około 24 godzin reguluje sen i czuwanie, temperaturę ciała, wydzielanie kortyzolu i melatoniny, ciśnienie krwi oraz apetyt. Codziennie synchronizuje go światło docierające do siatkówki.

Czy można zmienić swój zegar biologiczny?

Częściowo. Chronotyp jest w około połowie uwarunkowany genetycznie, ale rytm można przesunąć o 1 do 2 godzin, stosując poranne światło, stałą porę pobudki i unikanie ekranów wieczorem. Zmiany wprowadza się stopniowo, po 15 do 30 minut dziennie.

Jak rozregulowany zegar biologiczny wpływa na zdrowie?

Przewlekła niezgodność rytmu dobowego z trybem życia zwiększa ryzyko depresji i zaburzeń lękowych, insulinooporności, otyłości i chorób sercowo-naczyniowych. Praca zmianowa zaburzająca rytm dobowy jest przez IARC uznana za prawdopodobnie rakotwórczą dla człowieka.

O której godzinie zegar biologiczny każe spać?

U osób o pośrednim chronotypie melatonina zaczyna rosnąć około 21:00 do 22:00, a najgłębszy sen przypada między 2:00 a 4:00. U sów cały cykl jest przesunięty o 2 do 3 godzin później, u skowronków o 1 do 2 godzin wcześniej.

Jak szybko wyregulować zegar biologiczny po zmianie strefy czasowej?

Organizm adaptuje się średnio o godzinę na dobę. Pomaga ekspozycja na światło dzienne w nowym miejscu, posiłki o lokalnych porach i ewentualnie 0,5 do 3 mg melatoniny na 30 minut przed docelową porą snu przez pierwsze 2 do 4 noce.

Napisane przez Redakcja Sztosowe

Redakcja portalu zdrowotnego, skupia się na dostarczaniu rzetelnych i aktualnych informacji dotyczących szeroko pojętego zdrowia. Zespół tworzą pasjonaci i specjaliści z różnych dziedzin medycyny, dietetyki oraz psychologii, którzy łączą wiedzę naukową z praktycznymi poradami, aby wspierać czytelników w dążeniu do lepszego samopoczucia i zdrowego stylu życia. Dzięki zaangażowaniu w promowanie zdrowia publicznego i prewencji chorób, portal stał się cenionym źródłem inspiracji dla osób szukających sprawdzonych sposobów na poprawę jakości życia.