Циркадные ритмы

   Все вы слышали о таком понятии, как биологические часы. Именно они говорят когда просыпаться и когда идти спать. Именно они отвечают за вашу активность и производительность в течение дня. Этот механизм научно называют – циркадные ритмы.

   Что такое циркадные ритмы

Британский нейробиолог Рассел Фостер говорит следующее: «Циркадные ритмы – это внутренние биологические ритмы организма с периодом около 24 часов. Они настраивают все физиологические процессы организма согласно суточному вращению Земли.»

   Главный циркадный ритм – это цикл сна и бодрствования. Он существует практически у всех живых организмов на планете, включая бактерии.

Но у человека биологические часы и циркадные ритмы не совсем одно и то же. Биологические часы — главный регулятор, контролирующий циркадные ритмы. Они состоят из примерно 20 000 нервных клеток в гипоталамусной части головного мозга, называемой супрахиазматическим ядром. От клеток сетчатки глаза супрахиазматическое ядро ​​получает информацию о свете, настраивает что в нем находятся нейроны, а они уже посылают сигналы, согласующие работу всех других процессов в организме.

    Биологические часы, например, могут пострадать от изменений окружающей среды, и именно это будет заставлять циркадные ритмы изменяться.

    Чтобы от циркадных часов была польза, они должны быть синхронизированы с биологическими часами, а те, в свою очередь, с сигналами окружающей среды. Самый очевидный пример расхождения между биологическими часами и внешними факторами – десинхроноз (джетлаг).

    Десинхроноз – явление расхождения ритма человека с дневным ритмом, вызванное ночной работой, переходом на летнее время или быстрой сменой часовых поясов при перелете на самолете.

    После длительных перелетов, смены часовых поясов, нам приходится адаптироваться к своим биологическим часам местного времени. Клетки сетчатки глаза улавливают изменения в цикле чередования света и тьмы и посылают сигналы подогнать биологические часы организма согласно внешним изменениям. Такая синхронизация часов и ритма обеспечивает правильную работу всех клеточных процессов.

   Воздействие циркадных ритмов на организм не ограничивается только сном и пробуждением, они влияют на работу гормонов, сердца, пищеварения, иммунитет, температуру тела. В темное время суток, при отсутствии солнечного света, повышается мелатонин (известный гормон, регулирующий сон), это приводит к естественному состоянию сонливости. Когда за окном светло, организм производит серотонин, мы бодры и активны.

   Как проявляются циркадные ритмы:

•  Биологические часы человека в течение дня управляют процессами в организме, определяют уровень работоспособности и физической активности. В течение 24 часов изменяются температура тела, обмен веществ, концентрация некоторых гормонов.
•  В среднем физическая активность достигает максимума в 11 утра до 7 вечера, а умственная с 9 утра и до 9 вечера.

   Жаворонки или совы

 От того, как распределяется время активности и спада в течение дня, людей условно делят на три хронотипа. Это известные «жаворонки», «совы» и «голуби». «Жаворонки» легко встают рано утром и активны в первой половине дня. «Совы» самостоятельно просыпаются поздно, в 9-10 часов утра; их пики активности приходятся на вечернее и ночное время. «Голуби» – промежуточный тип между «жаворонками» и «совами».

   Основные свойства циркадных ритмов

   Циркадные ритмы сохраняются при условиях изоляции света или тьмы. Это было обнаружено в результате эксперимента, проведенного в 1729 году французским учёным Жаном-Жаком де Мераном. Он поместил растение в темное место и заметил, что даже в постоянной темноте листья открываются и закрываются в том же ритме. Это стало первым свидетельством того, что циркадные ритмы обладают внутренним происхождением.

   Значение циркадных ритмов:

• Наличие биологических часов позволяет организму заранее настраивать процессы, учитывая предполагаемые изменения окружающей среды. К примеру, за три часа до рассвета, организм начинает ускорять обмен веществ, повышать температуру, усиливать кровообращение. Все это подготавливает организм к активной деятельности в течение дня.
• Вечером, когда мы готовимся ко сну, физиологические процессы в организме начинают замедляться. Во время сна мозг активно работает. Он фиксирует воспоминания, обрабатывает информацию, разрешает проблемы, посылает сигналы о восстановлении поврежденных тканей и регулирует запасы энергии. Некоторые части мозга во время сна более активны, чем во время бодрствования.

Понимание принципов работы циркадных ритмов позволит регулировать сон, питание, обмен веществ и улучшить качество жизни.