Rytm życia

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.

Dendryt 3

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.

Dendryt

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.

Dendyt 2

 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