Η Παρή Ράπτη,
ενδοκρινολόγος, διδάκτωρ του Πανεπιστημίου του Μιλάνου εξηγεί ότι το
βιολογικό ρολόι είναι μια βιολογική διαδικασία με ενδογενή περιοδική
μεταβολή στη διάρκεια του 24ωρου, που καθορίζεται από τον κιρκάδιο
ρυθμό. Η ονομασία του κιρκάδιου ρυθμού προέρχεται από την λατινική
έκφραση «circa diem», δηλαδή «γύρω από την ημέρα». Την ύπαρξη του
κιρκάδιου ρυθμού περιέγραψε πρώτος ο Γάλλος γεωφυσικός και αστρονόμος
Jean-Jeaques d' Ortoles de Mairan, ο οποίος το 1729 παρατήρησε πως τα
φύλλα της μιμόζας άνοιγαν προς τον ήλιο την ημέρα και έκλειναν μετά τη
δύση του. Το τι άλλο, όμως, είναι καλό να γνωρίζεις για το βιολογικό σου
ρολόι είναι μάλλον σκόπιμο να αναφέρουμε με βάση τις πληροφορίες που
μας έδωσε σχετικά με αυτό η ειδικός.
Υπάρχει σε όλους τους οργανισμούς
Το βιολογικό ή κιρκάδιο ρολόι εμπλέκεται με τη φυσιολογία όλων των οργανισμών και υπάρχει σε όλους - από τον άνθρωπο και τα φυτά έως τους μύκητες, τα βακτήρια και τα ζώα. Η μετανάστευση της πεταλούδας μονάρχης, για παράδειγμα, βασίζεται στην ηλιακή «πυξίδα» της, η λειτουργία της οποίας βασίζεται σε κιρκάδιο ρυθμό. Το ίδιο ισχύει και για τις λειτουργίες των μελισσών. Αντίστοιχα, τα αρκτικά ζώα έχουν εξατομικευμένους ρυθμούς, όπως η χειμερία νάρκη. Στα φυτά, από την άλλη, τις πληροφορίες για καλύτερη άνθιση σε συνάρτηση με την εποχή προσδίδουν οι κιρκάδιοι ρυθμοί για την επικονίαση, τη βλάστηση, τη φωτοσύνθεση, την ανταλλαγή αερίων και την απελευθέρωση αρωμάτων.
Είναι μηχανισμός προσαρμογής
Το βιολογικό ρολόι και πιο συγκεκριμένα ο κιρκάδιος ρυθμός αναπτύχθηκε για να προσδώσει στους οργανισμούς τη δυνατότητα να προσαρμόζονται στις εκάστοτε περιβαλλοντικές αλλαγές. Σε μοριακό επίπεδο όλα τα έμβια όντα προσαρμόζουν τους βιολογικούς ρυθμούς τους ώστε να συγχρονίζονται με την περιστροφή της γης. Οι μεταβολές φωτός, κοσμικής ακτινοβολίας, βαρομετρικης πίεσης, μαγνητικών πεδίων και περιοδικών κοσμικών συμβάντων γίνονται αντιληπτές από κάθε κύτταρο ξεχωριστά κι από όλα μαζί - κι αυτά προσαρμόζονται, εξηγεί η κυρία Ράπτη.
Βρίσκεται στον υποθάλαμο
Το κυρίαρχο βιολογικό ρολόι των θηλαστικών κρύβεται και προστατεύεται στα βάθη του εγκεφάλου: στον πυρήνα του υποθαλάμου. Η λειτουργία του, όμως, ελέγχεται από ορισμένες ουσίες. Τα γάγγλια του αμφιβληστροειδή χιτώνα στο μάτι, π.χ. προσλαμβάνουν οπτικά σήματα και τα μεταδίδουν στην επίφυση του εγκεφάλου.
Ρυθμίζεται από ένα γονίδιο
Το γονίδιο που διαπιστώθηκε ότι είναι ρυθμιστής του βιολογικού ρολογιού. Το γονίδιο λέγεται period και κωδικοποιεί μία πρωτεΐνη που λέγεται PER. Όπως ανακάλυψαν οι επιστήμονες, τα επίπεδα της πρωτεΐνης κατά τη διάρκεια του 24ωρου συγχρονίζονται με τον κιρκάδιο ρυθμό διακύμανσης, εξηγεί η κυρία Ράπτη. Στην πραγματικότητα, η πρωτεΐνη PER συγκεντρώνεται τη νύχτα στο κύτταρο και την ημέρα αποδομείται. Έτσι, το ενδογενές μας ρολόι προσαρμόζει τη φυσιολογία του οργανισμού στις διαφορετικές φάσεις του 24ωρου, παρεμβαίνοντας σε πολλές λειτουργίες όπως τα επίπεδα των ορμονών, τη θερμοκρασία του σώματος και τον μεταβολισμό - λειτουργίες που, εν τέλει, καθορίζουν την ίδια τη ζωή μας.
Σχετίζεται με συγκεκριμένες ορμόνες
Για παράδειγμα, τη λειτουργία του καθορίζουν ορμόνες όπως η μελατονίνη, η γνωστή ορμόνη του ύπνου, τα επίπεδα της οποίας ξεκινούν να ανεβαίνουν το βράδυ, διευκολύνοντας την έλευση του ύπνου. Από την άλλη, η κορτιζόλη, η ορμόνη του στρες, αυξάνεται το πρωί στις 8 και μειώνεται το βράδυ στις 11. Προφανώς επειδή το ξεκίνημα της ημέρας απαιτεί εγρήγορση. Και φυσικά, πολλές άλλες ορμόνες απαιτούν ανάπαυση ή εγρήγορση.
Είναι ο βασικός ρυθμιστής του ύπνου
Το πιο σαφές αντιληπτό αποτέλεσμα στον οργανισμό της λειτουργίας του κιρκάδιου ρυθμού είναι ο κύκλος ύπνου-εγρήγορσης που είναι αλληλένδετος με το φως - σκοτάδι. Όλα στη ζωή είναι κύκλος και επηρεάζονται από το φως: το 24ωρο, οι 28 ημέρες του καταμήνιου κύκλου, οι 9 μήνες της εγκυμοσύνης ... όλα γίνονται κυκλικά. Ως φαίνεται όμως ο κιρκάδιος ρυθμός ελέγχει επίσης τον μεταβολισμό, τη λειτουργία της πέψης, την αρτηριακή πίεση, τη σωματική θερμοκρασία, την παραγωγή ορμονών, τις γνωστικές λειτουργίες, καταλήγει η ειδικός.
Απορυθμίζεται με τα υπερατλαντικά ταξίδια και τις βάρδιες
Το τζετ λαγκ αποτελεί απόδειξη των επιπτώσεων μετά από πολύωρα ταξίδια από ανατολάς προς δυσμάς. Άλλη διατάραξη του κιρκαδιανού ρυθμού συμβαίνει σε εργαζόμενους με εναλλασσόμενες βάρδιες, όπου η οκτάωρη ημερήσια εργασία εναλλάσσεται με νυχτερινό ωράριο. Στους εργαζόμενους αυτούς επηρεάζεται σοβαρά ο μεταβολισμός, η συγκέντρωση, η απόδοση στην εργασία. Το βιολογικό ρολόι, όμως, μπορεί να απορρυθμιστεί και από ένα life style με πολλά συστηματικά ξενύχτια. Όταν δηλαδή είμαστε ξύπνιοι και δραστήριοι ενώ θα έπρεπε να κοιμόμαστε και το αντίστροφο.
Επηρεάζεται απο την ηλικία
Γνωρίζουμε επίσης ότι το βιολογικό ρολόι μπορεί να απορρυθμιστεί όσο μεγαλώνουμε σε ηλικία και ιδιαίτερα κατά την Τρίτη Ηλικία. Αυτός είναι ο λόγος που τα ηλικιωμένα άτομα ξυπνούν υπερβολικά νωρίς το πρωί και συχνά υποφέρουν από αϋπνία. Αντίστροφα, οι έφηβοι, κυρίως λόγω των ορμονικών μεταβολών που φαίνεται ότι και σε αυτή την περίπτωση απορρυθμίζουν το βιολογικό ρολόι, έχουν την τάση να ξενυχτούν το βράδυ και να αργούν να ξυπνήσουν το πρωί.
Η αλήθεια, πάντως, είναι ότι, παρόλο που έχουμε πλέον πολλές πληροφορίες για το βιολογικό ρολόι, υπάρχουν κι άλλα αναπάντητα ερωτήματα. Όπως για παράδειγμα, τι κάνει το βιολογικό ρολόι να λειτουργεί με τόση ακρίβεια; Ή γιατί κάποιοι είναι πρωινοί και κάποιοι βραδινοί τύποι; Το σίγουρο πάντως είναι ένα! Καθώς είναι αλληλένδετο με τον κύκλο της ζωής και της ύπαρξής μας, δε θα πάψει ποτέ να μελετάται.
Υπάρχει σε όλους τους οργανισμούς
Το βιολογικό ή κιρκάδιο ρολόι εμπλέκεται με τη φυσιολογία όλων των οργανισμών και υπάρχει σε όλους - από τον άνθρωπο και τα φυτά έως τους μύκητες, τα βακτήρια και τα ζώα. Η μετανάστευση της πεταλούδας μονάρχης, για παράδειγμα, βασίζεται στην ηλιακή «πυξίδα» της, η λειτουργία της οποίας βασίζεται σε κιρκάδιο ρυθμό. Το ίδιο ισχύει και για τις λειτουργίες των μελισσών. Αντίστοιχα, τα αρκτικά ζώα έχουν εξατομικευμένους ρυθμούς, όπως η χειμερία νάρκη. Στα φυτά, από την άλλη, τις πληροφορίες για καλύτερη άνθιση σε συνάρτηση με την εποχή προσδίδουν οι κιρκάδιοι ρυθμοί για την επικονίαση, τη βλάστηση, τη φωτοσύνθεση, την ανταλλαγή αερίων και την απελευθέρωση αρωμάτων.
Είναι μηχανισμός προσαρμογής
Το βιολογικό ρολόι και πιο συγκεκριμένα ο κιρκάδιος ρυθμός αναπτύχθηκε για να προσδώσει στους οργανισμούς τη δυνατότητα να προσαρμόζονται στις εκάστοτε περιβαλλοντικές αλλαγές. Σε μοριακό επίπεδο όλα τα έμβια όντα προσαρμόζουν τους βιολογικούς ρυθμούς τους ώστε να συγχρονίζονται με την περιστροφή της γης. Οι μεταβολές φωτός, κοσμικής ακτινοβολίας, βαρομετρικης πίεσης, μαγνητικών πεδίων και περιοδικών κοσμικών συμβάντων γίνονται αντιληπτές από κάθε κύτταρο ξεχωριστά κι από όλα μαζί - κι αυτά προσαρμόζονται, εξηγεί η κυρία Ράπτη.
Βρίσκεται στον υποθάλαμο
Το κυρίαρχο βιολογικό ρολόι των θηλαστικών κρύβεται και προστατεύεται στα βάθη του εγκεφάλου: στον πυρήνα του υποθαλάμου. Η λειτουργία του, όμως, ελέγχεται από ορισμένες ουσίες. Τα γάγγλια του αμφιβληστροειδή χιτώνα στο μάτι, π.χ. προσλαμβάνουν οπτικά σήματα και τα μεταδίδουν στην επίφυση του εγκεφάλου.
Ρυθμίζεται από ένα γονίδιο
Το γονίδιο που διαπιστώθηκε ότι είναι ρυθμιστής του βιολογικού ρολογιού. Το γονίδιο λέγεται period και κωδικοποιεί μία πρωτεΐνη που λέγεται PER. Όπως ανακάλυψαν οι επιστήμονες, τα επίπεδα της πρωτεΐνης κατά τη διάρκεια του 24ωρου συγχρονίζονται με τον κιρκάδιο ρυθμό διακύμανσης, εξηγεί η κυρία Ράπτη. Στην πραγματικότητα, η πρωτεΐνη PER συγκεντρώνεται τη νύχτα στο κύτταρο και την ημέρα αποδομείται. Έτσι, το ενδογενές μας ρολόι προσαρμόζει τη φυσιολογία του οργανισμού στις διαφορετικές φάσεις του 24ωρου, παρεμβαίνοντας σε πολλές λειτουργίες όπως τα επίπεδα των ορμονών, τη θερμοκρασία του σώματος και τον μεταβολισμό - λειτουργίες που, εν τέλει, καθορίζουν την ίδια τη ζωή μας.
Σχετίζεται με συγκεκριμένες ορμόνες
Για παράδειγμα, τη λειτουργία του καθορίζουν ορμόνες όπως η μελατονίνη, η γνωστή ορμόνη του ύπνου, τα επίπεδα της οποίας ξεκινούν να ανεβαίνουν το βράδυ, διευκολύνοντας την έλευση του ύπνου. Από την άλλη, η κορτιζόλη, η ορμόνη του στρες, αυξάνεται το πρωί στις 8 και μειώνεται το βράδυ στις 11. Προφανώς επειδή το ξεκίνημα της ημέρας απαιτεί εγρήγορση. Και φυσικά, πολλές άλλες ορμόνες απαιτούν ανάπαυση ή εγρήγορση.
Είναι ο βασικός ρυθμιστής του ύπνου
Το πιο σαφές αντιληπτό αποτέλεσμα στον οργανισμό της λειτουργίας του κιρκάδιου ρυθμού είναι ο κύκλος ύπνου-εγρήγορσης που είναι αλληλένδετος με το φως - σκοτάδι. Όλα στη ζωή είναι κύκλος και επηρεάζονται από το φως: το 24ωρο, οι 28 ημέρες του καταμήνιου κύκλου, οι 9 μήνες της εγκυμοσύνης ... όλα γίνονται κυκλικά. Ως φαίνεται όμως ο κιρκάδιος ρυθμός ελέγχει επίσης τον μεταβολισμό, τη λειτουργία της πέψης, την αρτηριακή πίεση, τη σωματική θερμοκρασία, την παραγωγή ορμονών, τις γνωστικές λειτουργίες, καταλήγει η ειδικός.
Απορυθμίζεται με τα υπερατλαντικά ταξίδια και τις βάρδιες
Το τζετ λαγκ αποτελεί απόδειξη των επιπτώσεων μετά από πολύωρα ταξίδια από ανατολάς προς δυσμάς. Άλλη διατάραξη του κιρκαδιανού ρυθμού συμβαίνει σε εργαζόμενους με εναλλασσόμενες βάρδιες, όπου η οκτάωρη ημερήσια εργασία εναλλάσσεται με νυχτερινό ωράριο. Στους εργαζόμενους αυτούς επηρεάζεται σοβαρά ο μεταβολισμός, η συγκέντρωση, η απόδοση στην εργασία. Το βιολογικό ρολόι, όμως, μπορεί να απορρυθμιστεί και από ένα life style με πολλά συστηματικά ξενύχτια. Όταν δηλαδή είμαστε ξύπνιοι και δραστήριοι ενώ θα έπρεπε να κοιμόμαστε και το αντίστροφο.
Επηρεάζεται απο την ηλικία
Γνωρίζουμε επίσης ότι το βιολογικό ρολόι μπορεί να απορρυθμιστεί όσο μεγαλώνουμε σε ηλικία και ιδιαίτερα κατά την Τρίτη Ηλικία. Αυτός είναι ο λόγος που τα ηλικιωμένα άτομα ξυπνούν υπερβολικά νωρίς το πρωί και συχνά υποφέρουν από αϋπνία. Αντίστροφα, οι έφηβοι, κυρίως λόγω των ορμονικών μεταβολών που φαίνεται ότι και σε αυτή την περίπτωση απορρυθμίζουν το βιολογικό ρολόι, έχουν την τάση να ξενυχτούν το βράδυ και να αργούν να ξυπνήσουν το πρωί.
Η αλήθεια, πάντως, είναι ότι, παρόλο που έχουμε πλέον πολλές πληροφορίες για το βιολογικό ρολόι, υπάρχουν κι άλλα αναπάντητα ερωτήματα. Όπως για παράδειγμα, τι κάνει το βιολογικό ρολόι να λειτουργεί με τόση ακρίβεια; Ή γιατί κάποιοι είναι πρωινοί και κάποιοι βραδινοί τύποι; Το σίγουρο πάντως είναι ένα! Καθώς είναι αλληλένδετο με τον κύκλο της ζωής και της ύπαρξής μας, δε θα πάψει ποτέ να μελετάται.
