Биологичен часовник: Циркадна синхронизация на здравето и обучението

Тъй като денят се превръща в нощ и нощта се превръща в ден, по-голямата част от живите организми следват фиксиран циркаден ритъм, който контролира всичко - от съня до телесната температура.

Този вътрешен часовник присъства във всеки жив организъм, от бактерии до хора и се контролира от различни наследствени гени, известни като „гени на часовника“. В мозъка „тактовите гени“ са особено активни в така нареченото супрахиазматично ядро.

„Главен часовник“ и неговото значение

Това е друго име на това надхиазматично ядро, съставено от 20 000 неврона, които служат на една цел: да контролират и координират биологичните часовници на тялото. Почти всяко същество има свой собствен биологичен часовник, това е вроденият механизъм на синхронизация на тялото.

Биологични часовници помага за формиране на циркадни ритми. Циркадният ритъм е цикъл от около 24 часа, като е тясно свързан с много от функциите на човешкото тяло и нашите дейности, в отговор на редуването на светлина и тъмнина в околната среда (сън, бодърстване, телесна температура, адаптация към променящите се сезони и т.н.).

През вековете хората се приготвяли за лягане по здрач и се събуждали при изгрев слънце. Това явление не е случайно, тъй като всичко е взаимосвързано: светлината работи като механизъм за задействане на „главния часовник“, който събужда тялото: стимулира производството на хормони и симпатиковата нервна система, за да започне деня ни.

Проучванията показват, че има редица разлики между циркадните ритми на мъжете и жените. Изглежда, че жените биха имали малко по-къс вътрешен часовник от мъжете, а за някои жени бие по-бързо, отколкото за други. През целия живот характеристиките на съня, неговата продължителност и вид се променят.

Влиянието на мелатонина върху биологичния часовник

Прекъсването на циркадния ритъм (няколко безсънни нощи) включва промяна във функционирането на мелатонина. Обикновено с намаляването на интензивността на светлината секрецията на мелатонин, хормонът с роля в регулирането на съня, се увеличава. Нивата на мелатонин остават високи през цялата нощ и започват да намаляват със сутрешната светлина. Едновременно с инхибирането на секрецията на мелатонин, кортизолът се произвежда от надбъбречните жлези, които подготвят тялото за пробуждане. Секрецията на тези хормони е свързана с редуването на светло-тъмно, което оправдава трудностите при събуждането рано сутрин, когато навън все още е тъмно.

Прекъсването на биологичния часовник включва повишени нива на мелатонин, рано или късно, в сравнение с нивото, което се счита за нормално. В резултат на това няма да можете да заспите, когато трябва.

Ново проучване установи, че хроничното нарушаване на един от най-основните циркадни ритми - цикълът ден/нощ - води до наддаване на тегло, импулсивност, по-бавно мислене и други физиологични и поведенчески промени при гризачите, подобни на тези, наблюдавани при хората. изправени пред нощни смени или разлика в часовата зона.

Учените настаниха мишките в стая, определена за дневен/нощен цикъл от само 20 часа (10 часа ден и 10 часа нощ). След 6 седмици мишките показаха множество физиологични промени, които не присъстваха при гризачи, които не бяха част от изследваната група.

Гризачите в теста бяха импулсивни и умствената гъвкавост беше значително намалена. Физически цикли на телесната температура бяха дезорганизирани в сравнение с техните връстници и бяха наблюдавани повишени нива на лептин и инсулин, метаболитни хормони.

Следователно, мишките напълняват, въпреки че имат същата диета като гризачите извън проучваната група. Изследователите също така наблюдават намаляване на мозъка на мишките поради продължително нарушаване на циркадния ритъм и по-малко сложни неврони в префронталната кора, важна област за така наречената изпълнителна функция, която регулира, наред с други неща, умствената гъвкавост.

Важно е да се отбележи, че същите промени се случват в човешкото тяло, след хронично нарушение на циркадния ритъм, тъй като гризачите имат същата хормонална система като нашата, според американския департамент по неврологични науки.

Ново клинично проучване установява, че планирането на тренировки в определени часове от деня може да ни помогне да рестартираме циркадния ритъм

Изследователи от Държавния университет в Аризона са набрали около 100 души, за да проверят дали упражненията в различно време на деня имат благоприятен ефект върху цикъла на сън и събуждане в тялото.

Участниците бяха поставени в лаборатория за 5 дни, като през това време те преминаха цикъл от 60 минути сън, последван от 30 минути будност. Този метод е насочен към нулиране на външната информация, отнасяща се до "времето на деня" и нормализиране на вътрешния циркаден ритъм, без външни влияния.

След това участниците тренираха 3 последователни дни по различно време на деня: 1:00 ч., 4:00 ч., 7:00 ч., 10:00 ч., 13:00 ч., 16:00 ч., 19:00 ч. Или 20:00 ч. Вечерта. Това е стимулът, който е имал ролята да нулира предварително зададения циркаден ритъм.