Nejdražší švýcarské hodinky mají velké konkurenty v každém z nás!
Vědci nyní objevili, že biologický hodinový stroj v lidském těle není tou jedinou časomírou. Existují totiž i další, specializované!
Každý z vlastní zkušenosti ví , že v průběhu dne se v organismu mnohé děje rytmicky mění. Střídají se období s potřebou bdění, jindy zase spánku. Hladiny různých hormonů tak připomínají mořský příliv i odliv.
Odhalování záhad biorytmů se věnuje mladý vědní obor, chronobiologie, nauka o času v živých organismech. Jeho mezinárodně uznávanou specialistkou je prof. RNDr. Helena Illnerová, DrSc., která pro 21. STOLETÍ upřesnila: „Víme, že mozek tvoří miliardy buněk. Přitom z tohoto ohromného počtu se na našich vnitřních hodinách podílejí pouhé desetitisíce z nich. Jsou to buňky uložené v místě mozku, které se nazývá hypothalamus. Jedná se o dva shluky nervových buněk po obou stranách třetí mozkové komory.“
Tady je tedy „ústřední orloj“, neúnavný biologický stroj, který se nezastaví od narození až do posledního vydechnutí.
Kdy je čas k množení?
„Na chronobiologii je úžasné také to, že se týká všeho živého, od člověka až po bakterie, které žijí tak krátce. Bakterie samozřejmě nemá mozek, ovšem zmíněné dva shluky buněk na různé kvalitativní úrovni mají všichni savci,“ říká prof. Illnerová.
Díky tomu si zvířata mohou zvolit nejvhodnější dobu k vyvedení mláďat, tedy období, kdy je dlouhý den a také dostatek potravy. Představme si třeba, že by zaječice přivedla na svět mladé v kruté zimě na zmrzlé oranici. Narozdíl od zvířat se bez ohledu na roční období mohou rozmnožovat jen lidé!
Překvapivý objev
Co však zdánlivé životodárné perpetuum mobile vlastně řídí? „Biologické hodiny synchronizuje informace o vnějším světle. Zmíněné dva shluky mozkových buněk jsou velmi blízko místa, kde se kříží optické nervy, které vedou informaci o světle ze sítnice do mozku. Tomu se říká optické chiasma (křížení),“ doplňuje prof. Illnerová.
V oční sítnici máme fotoreceptory v podobě tyčinek a čípků, přičemž informace o světle putuje po optických drahách. To je všeobecně známo. Nově však odborníci zjistili, že v sítnici máme i jiné buňky, obsahují fotopigment melanopsin. Právě z nich letí přímo do hypothalamu zprávy po zvláštní cestě, která se odlišuje od normálního vidění. Světlo tak dorazí k biologickým hodinám přímo, nezprostředkovaně.
Ovšem zjistilo se také, že světlo někdy proniká i do jiných částí mozku, které však nemají s viděním vůbec nic společného! Vědci zatím přesně nevědí, proč se to děje. Vzhledem k tomu, že v přírodě není nic samoúčelného, možná se právě tady dočkáme nějakého dalšího převratného zjištění.
Svůj budík má i žaludek
Novým kardinálním objevem bylo nedávné poznání, že v těle nemáme pouze jedny centrální hodiny, které by všechno řídily. Podobné, i když mnohem menší, časoměry, tikají i v jiných částech našeho organismu, například v ledvinách, srdci, varlatech či žaludku. Ten se zaručeně ozve, někdy i dost hlasitě, když se dostaví pocit hladu.
Z poslední doby víme, že specifické hodinky mají třeba i kosterní svaly… Všechny takové chronometry se vypínají a zapínají v časovém intervalu kolem 24 hodin. „Centrální hodiny v mozku to vše jen nějakým způsobem koordinují. Dokonce se uvažuje, že takovými malými hodinkami je každá buňka v těle. Může být oscilátorem, který se vychyluje a stále pravidelně osciluje. To je pohled na organismus jako celý časový systém, od hlavy až po malíček na noze,“ upřesnila prof. Illnerová. „Každý orgán má svůj cyklus, v určitém časovém intervalu se zapíná a vypíná, mezitím odpočívá, nabírá nové síly. Důležité je, aby se vše vzájemně koordinovalo.“
Myší den je kratší než náš
Můžeme si tedy ústřední hodiny v mozku představit jako zkušeného dirigenta, který řídí jiné orgány, hudebníky velkého orchestru.
Dlouho se vědci domnívali, že tyto reakce organismu (nejen člověka, ale třeba i jednobuněčné řasy) jsou pouze odpovědí na to, co se děje ve vnějším prostředí.
Pravda je ale jiná, jde o základní vlastnost všeho živého, vše se děje v cyklech. Nemáme vnitřní periodu přesně načasovanou na 24 hodin, spíš delší (průměrně asi o 12 minut).
V našem životě je však korektor, pravidelnost vnějšího prostředí, tedy pravidelné střídání světla a tmy. To nás synchronizuje ke 24 hodinám, k délce dne. Odchylka je nejspíš dána geneticky. Například myš domácí má pravidelnou periodu 23,6 hodiny, takže by den měla kratší o 24 minut. U člověka je rozdíl od 23, 9 až do 25 hodin.
Objevují se proto i názory, aby se různé léky podávaly v určité době, kdy je co nejvíce využijí příslušné receptory, které také mají své denní rytmy. Tím se dnes zabývá další nový obor chronofarmakologie.
Tajemný hormon
Není třeba vysvětlovat, co s námi dokážou udělat různé hormony. Jeden z jejich pestré mozaiky si oblíbil biologické hodiny – odborně se nazývá melatonin. Jeho tvorbu přímo řídí centrální hodiny. „Některé jeho úlohy známe, jiné stále zůstávají záhadou. Základní úlohou melatoninu v přírodě je, že dovnitř organismu udává, zda je den dlouhý či krátký. U savců se melatonin tvoří za noci v malé mezimozkové žlázce s vnitřní sekrecí, epifýze (říká se jí šišinka – vypadá jako maličká borová šištička.) Tvorba melatoninu v hypofýze je ovlivněna délkou dne: Při dlouhém dnu melatonin vzniká krátkou dobu a také jeho signál je krátký. Naopak, když se den krátí a noc prodlužuje, tvoří se melatonin po dlouhou dobu. To je na podzim a v zimě,“ objasňuje prof. Illnerová
Aby se dobře usínalo…
Melatonin na lidi působí například i tak, že umí roztahovat cévky na rukou a nohou. Jak se cévky večer roztahují, proudí do nich větší množství krve. Ta se tak dostává více do styku s okolím, kterému předává teplo. Nohy se zahřívají a současně vnitřek těla poněkud chladne. Říká se tomu syndrom teplých nohou, při tom se dobře usíná. K ránu se cévky postupně stahují, tělesná teplota narůstá.
Hormon může upravovat i náladu – stejně jako svit slunce.
V USA a také už i na Slovensku (u nás zatím ne) se melatonin volně prodává jako potravinový doplněk. Jeho konzumace se však nemá přehánět. To ještě více platí o různých lécích, třeba na deprese, které ponuré počasí přináší. Proto na renomovaných psychických klinikách léčí podobné klienty intenzivním světlem. Ví se totiž, že lidem postačí spát jen krátkou dobu, pokud mají dostatek intenzivního světla zvečera i zrána.
Pondělní ráno je kritické
Kdo letecky cestoval do vzdálených zemí, poznal, že po přeletu více časových pásem, může dojít k desynchronizaci uvnitř celého organismu. Novým časovým poměrům se totiž rychleji přizpůsobují hodiny centrální, které reagují na vnější světlo, avšak déle, i několik dnů, to trvá periferním hodinám v jednotlivých orgánech (například žaludek stále dostává největší hlad v době, kdy je u nás doma čas oběda.)
Člověk by se měl probouzet spontánně, nikoli s pomocí drnčícího budíku, kdy na probuzení není organismus připraven. To pak přináší obrovský stres! Spontánní probouzení doprovázejí kladné okolnosti. Stoupá tělesná teplota (v noci je nízká). Musí poklesnout hladina nočního hormonu melatoninu. Naopak se má výrazně zvýšit množství hormonu kortizonu, vznikajícího v nadledvinkách, který nás připravuje na těžký den. Není asi vůbec náhodou, že nejvíce infarktů přichází s pondělním ránem, protože o víkendu se nám vnitřní hodiny většinou zpožďují.
Potřebujeme více světla?
Odborníci doporučují mít okna ložnice na východ a nezatahovat rolety. Ranní světlo totiž synchronizuje denní hodiny a spontánně nás probudí. Jak člověk stárne, zmenšují se mu rozdíly mezi tělesnou teplotou v noci a maximální odpoledne. Senioři by proto měli chodit ven na světlo přes den, nebýt stále v šeru.
Ale i všem ostatním odborníci doporučují maximum denních procházek, kdy působí přírodní vnější osvětlení. Pokud je den dlouhý, večerní procházka zase působí euforicky. Všechny časomíry v organismu nám pak spokojeně tikají!
Ukazuje se, že u lidí, kteří mají slabý časový systém (např. ve stáří) se projevuje větší náchylnost k nádorovým onemocněním. Denní (cirkadiální) hodiny totiž ovlivňují hodiny buněčného dělení.
Skřivánci nebo sovy?
Každý člověk reprezentuje jeden ze dvou základních chronotypů. Pokud chodí později spát a také bez problémů vstává, patří do kategorie takzvaných sov.
Protipólem je takzvaný skřivánek. Ten velice brzy usíná, ale je čilý třeba ve čtyři ráno. „Znám jednu rodinu, kde tak žijí všichni, od babičky až po vnoučata. Rytmus v tělesné teplotě, tvorbě hormonů, měli posunut o celé čtyři hodiny oproti normálních lidem,“ doplňuje prof. Illnerová.
Hlavní příčinou odchylky jsou opět všemocné geny, tentokrát zvané hodinové.Vědci v jediném z nich našli jednu maličkou genovou odchylku. Zatím takových nových genových zázraků odhalili necelou desítku. Předpokládají však další objevy.
A jak vidí prof. Illnerová tvrzení, že hodina spánku před půlnocí se vyrovná hned dvěma popůlnočním hodinkám?. „To je pravda, protože zdravý člověk se probouzí pravidelně vždy v určitou hodinu. Čím dříve půjdeme spát, tím víc toho naspíme.“
A co letní čas?
S posledním listem loňského kalendáře vypršel zákon o zavádění letního času. Odpůrci změn proti běhu přírody se však radovat nemohou, hned následující den se ujal vlády zákon o zavedení letního času na léta 2007 – 2013.
K tomu prof. Illnerová říká: „Pokud se má zavádět letní čas, mělo by to být později než koncem března. Vždyť v tomto období mnoho lidí ještě vstává do tmy, což je absolutně špatné, pokud jde o náladu. Potřebujeme, aby se vnitřní hodiny předběhly o hodinku. Jenže k tomu je nutné intenzivní ranní osvětlení, které však v březnu není! Problém by jistě nenastal, kdyby letní čas začínal až v polovině května, kdy je po ránu venku světlo. Sedm měsíců trvání letního času je přehnaných. Lidé by každý den předtím měli chodit spát tak o pět, deset minut dřív, aby se na tu chybějící hodinku připravili.“
Prof. RNDr. Helena Illnerová, DrSc.
Letos 28. 12. oslaví sedmdesátiny. Ve Fyziologickém ústavu ČSAV se soustředila na časový program savců a člověka. V letech 2001 až 2005 byla předsedkyní Akademie věd ČR. Po skončení funkčního období se vrátila do Fyziologického ústavu. Autorka četných odborných prací zároveň přednášela chronobiologii na Přírodovědecké fakultě UK.
Je členkou vědecké rady UK a vědecké rady Masarykovy univerzity. Stala se členkou Evropského poradního výboru pro výzkum a Velké poroty pro Descartovu cenu EU za výzkum.
Nás těší, že prof. Helena Illnerová je pravidelnou čtenářkou 21. STOLETÍ.
