Rytm życia
- Szczegóły
- Nadrzędna kategoria: ROOT
- Kategoria: Artykuły redaktor naczelnej
- Opublikowano: wtorek, 07.12.2021, 10:22
- Odsłony: 2362
Krystyna Knypl
Wszystkie organizmy żywe, poczynając od bakterii przez owady, kwiaty, na ludziach kończąc, mają swoje zegary biologiczne, które decydują o ich relacjach ze światem zewnętrznym. O tym, że przyroda ma swój rytm, wiedziano od dawna, ale dopiero w latach 80. XX wieku podjęto badania w tej dziedzinie.
Centralę tych wszystkich procesów stanowi jądro nadskrzyżowaniowe podwzgórza (suprachiasmatic nuclei – SCN), które reguluje rytm czuwania i snu.Leży ono nieco do przodu od skrzyżowania nerwów wzrokowych, w okolicy komory trzeciej mózgu. SCN składa się z kilkunastu tysięcy komórek nerwowych o rozbudowanej strefie dendrytycznej.
Źródło ilustracji:
https://pl.wikipedia.org/wiki/Neuron#/media/File:
Komórki jądra nadskrzyżowaniowego mogą generować spontaniczną aktywność w warunkach in vitro, po wyizolowaniu ich z mózgu – właściwość ta leży u podstaw zdolności do generowania rytmów biologicznych, które są zakodowane w genach zegarowych. Zaburzenie lub zniszczenie tej cechy leży u podstaw zaburzeń rytmów biologicznych.
Głównym czynnikiem zewnętrznym sterującym zegarem biologicznym jest światło dzienne. Inne czynniki wpływające na funkcjonowanie zegara, tzw. bodźce nieświetlne to temperatura, wilgotność, pokarm, zapach, aktywność fizyczna oraz oddziaływania socjalne ludzi na siebie nawzajem. Geny zegarowe u ssaków to: Clock, Bmal1, Per1, Per2, Per3, Cry1 i Cry2. To dzięki tym genom zwierzęta bez patrzenia na zegarek wiedzą, kiedy ruszyć na poszukiwanie pożywienia, a kiedy udać się na drzemkę. Światło dzienne działa na fotoreceptory siatkówki zwane komórkami ipRCG (ang. intrinsically photoreceptive retinal ganglion cells), które zawierają barwnik melanopsynę.
Źródło ilustracji:
https://en.wikipedia.org/wiki/Intrinsically_photosensitive_retinal_ganglion_cells#/media/
Komórki ipRCG z zegarem biologicznym SCN łączy szlak siatkówkowo-podwzgórzowy (RHT), który dostosowuje aktywność centralnego zegara biologicznego do bieżących warunków świetlnych. Z zegara SCN informacja jestkierowana na szlaki nerwowe kończące się w szyszynce, gdzie jest regulowane wytwarzanie melatoniny, zwanej hormonem ciemności. Komórki melanopsynowe siatkówki są najbardziej wrażliwe na falę światła długości ok. 480 nm, odpowiadającą błękitowi nieba w połowie jasnego poranka w pogodny dzień.
Pory roku a samopoczucie
Czytelnicy prasy popularnej znają pojęcie hormonu szczęścia, którego nazwa chemiczna brzmi 5-hydrok-sytryptamina albo serotonina. Jest ona neuroprzekaźnikiem, czyli substancją odpowiedzialną za przekazywanie impulsów między neuronami oraz między neuronami a innymi strukturami organizmu. Serotonina uczestniczy w wielu procesach regulacyjnych organizmu, jest odpowiedzialna za nasz nastrój. Jej właściwy poziom zapewnia nam energię życiową, spokojny sen, dobry nastrój, regularne funkcjonowanie wielu narządów. Do produkcji serotoniny potrzebny jest tryptofan, aminokwas egzogenny, czyli taki, którego nasz organizm nie może wytworzyć i musi go otrzymać z zewnątrz w pożywieniu (mleko, sery, mięso, soja). Ważne jest też światło dzienne potrzebne do produkcji melatoniny będącej pochodną tryptofanu. Gdy światła dziennego jest zbyt mało, zwiększa się produkcja melatoniny i tryptofanu już nie starcza do produkcji serotoniny.
Kanadyjscy psychiatrzy z uniwersytetu w Toronto zaprosili 88 osób do badań nad przyczynami zmienności nastroju w zależności od pogody i pory roku. Wyniki opublikowali na łamach „JAMA Psychiatry” w 2008 roku w doniesieniu Seasonal variation in human brain serotonin transporter binding autorstwa Nicole Praschak-Rieder i wsp. (http://archpsyc.jamanetwork.com/article.aspx?articleid=210137).
Uczestnikom wykonywano okresowo w ciągu roku kalendarzowego badanie PET mózgu (pozytonową tomografię emisyjną), podczas którego oceniano poziom transportera serotoniny w mózgu. Okazało się, że poziom jest zmienny, co pośrednio wskazuje na sezonowe wahania poziomu serotoniny. Potwierdzają to także badania psychiatrów z uniwersytetu w Wiedniu opisane w „World Journal of Biological Psychiatry” w 2012 roku przez C. Spinderleggera i wsp. (http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.310/15622975.2011.630405?journalCode=iwbp20) w doniesieniu Light-dependent alteration of serotonin-1A receptor binding in cortical and subcortical limbic regions
Melanopsyna w komórkach zwojowych siatkówki in the human brain – stwierdzili oni wahania poziomu serotoniny w zależności od pory roku. W miesiącach zimowych charakteryzujących się mniejszą ilością światła zaobserwowano mniejsze stężenie hormonu szczęścia aż o 20-30%.
Rytmy biologiczne a praca zmianowa
Rytmy biologiczne mogą być różne – nie tylko okołodobowe, ale także okołomiesięczne, sezonowe i wieloletnie. Rytm okołodobowy ma wpływ na wiele procesów fizjologicznych i takie parametry jak ciśnienie krwi, częstość tętna czy wydzielanie hormonów. Praca zmianowa jest jednym z czynników zaburzających naturalne rytmy biologiczne. Na negatywne skutki pracy zmianowej jest narażonych około 20% mieszkańców Europy, którzy z tego powodu są narażeni na nadciśnienie tętnicze, odwrócenie dobowego rytmu ciśnienia, gorszą kontrolę nadciśnienia, zaburzenia gospodarki węglowodanowej i lipidowej. E.C. Marqueze i wsp. zbadali 57 kierowców ciężarówek pracujących od ponad 15 lat w systemie zmianowym, a wyniki opublikowali w doniesieniu Effects of irregular-shift work and physical activity on cardiovascular risk factors in truck drivers na łamach „Revista de Saúde Pública” 2013 Jun;47(3):497-505. Pracujący w nocy kierowcy ciężarówek mieli średnie ciśnienie krwi 143,7/93,2 mmHg, a ich koledzy pracujący tylko w dzień – 116,0/77,3 mmHg. Stwierdzono także wyższe wartości cholesterolu całkowitego i LDL cholesterolu (211,8 i 161,9 mg/dl) oraz HDL cholesterolu (135,7 i 96,7 mg/dl).
Lekarze pracujący w systemie zmianowym podlegają tym samym prawom biologii co przedstawiciele innych zawodów. Dyżur 24-godzinny to nie jest wspaniała przygoda, podczas której uczymy się medycyny i jeszcze nam za to płacą – jak sugerują to powtarzane w sytuacjach kryzysowych ministerialne wypowiedzi. To ciężka i bardzo odpowiedzialna praca, która pozo-stawia trwalszy ślad w organizmach lekarzy niż na ich kontach bankowych.
Krystyna Knypl
Źródło:
https://gazeta-dla-lekarzy.com/images/gdl_2017/gdl_11_2017.pdf
GdL 11 / 2017