Λεξικό Διατροφής

Κιρκάδιος ρυθμός

22 Απριλίου 2022
1359 Προβολές
5 λεπτά να διαβαστεί
kirkadios-rythmos

Photo source: www.canva.com

Τί είναι ο κιρκάδιος ρυθμός;

Ένα από τα πιο περίεργα φαινόμενα που απασχολεί τους επιστήμονες είναι ο κύκλος της ύπνου και αφύπνισης, που ακολουθεί τον κύκλο ημέρας και νύχτας. Αντίστοιχα, σχεδόν όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί παρουσιάζουν καθημερινές αλλαγές στη συμπεριφορά ή/και στη φυσιολογία τους. Αυτοί οι καθημερινοί ρυθμοί δεν είναι απλώς μια απάντηση στις 24ωρες αλλαγές στο φυσικό περιβάλλον που επιβάλλονται από τη γη που περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της, αλλά, αντίθετα, προκύπτουν από ένα σύστημα χρονομέτρησης μέσα στον οργανισμό. Αυτό το σύστημα χρονομέτρησης, ή αλλιώς βιολογικό «ρολόι», επιτρέπει στον οργανισμό να προβλέψει και να προετοιμαστεί για τις αλλαγές στο φυσικό περιβάλλον που σχετίζονται με την ημέρα και τη νύχτα, διασφαλίζοντας έτσι ότι ο οργανισμός θα λειτουργήσει όπως πρέπει τη κατάλληλη χρονική στιγμή της ημέρας. Το βιολογικό ρολόι παρέχει επίσης οργάνωση του χρόνου και διασφαλίζει ότι οι εσωτερικές αλλαγές λαμβάνουν χώρα σε συντονισμό μεταξύ τους.

Διαβάστε επίσης: Τροφές για έναν καλό ύπνο

Οι κιρκάδιοι κύκλοι που καθορίζονται από αυτό το ρολόι συμβαίνουν σε όλη τη φύση και έχουν μια περίοδο περίπου 24 ωρών. Επιπλέον, αυτοί οι κιρκάδιοι κύκλοι μπορούν να συγχρονιστούν με εξωτερικά σήματα χρόνου, αλλά μπορούν επίσης να επιμείνουν απουσία τέτοιων σημάτων. Ο όρος «κιρκάδιος» προέρχεται από τη λατινική φράση «circa diem», που σημαίνει «περίπου μια μέρα».

Πως λειτουργεί;

Μελέτες έχουν βρει ότι το εσωτερικό ρολόι αποτελείται από μια σειρά γονιδίων και τα πρωτεϊνικά προϊόντα που κωδικοποιούν, τα οποία ρυθμίζουν διάφορες φυσιολογικές διεργασίες σε όλο το σώμα.

Ο κιρκάδιος κύκλος ελέγχεται από μια περιοχή του εγκεφάλου γνωστή ως υποθάλαμος, η οποία είναι το κύριο κέντρο για την ενσωμάτωση ρυθμικών πληροφοριών και την καθιέρωση προτύπων ύπνου. Ένα τμήμα του υποθαλάμου που ονομάζεται υπερχιασματικός πυρήνας (SCN) λαμβάνει σήματα σχετικά με το φως και το σκοτάδι από τον αμφιβληστροειδή του ματιού. Με την ενεργοποίηση από το φως, ειδικά κύτταρα φωτοϋποδοχέα στον αμφιβληστροειδή μεταδίδουν σήματα στο SCN μέσω νευρώνων της αμφιβληστροειδοποθαλαμικής οδού.

Για τα περισσότερα ζώα, ο χρόνος ύπνου και εγρήγορσης υπό φυσικές συνθήκες είναι σε συγχρονισμό με τον κιρκάδιο έλεγχο του κύκλου ύπνου και όλους τους άλλους κιρκαδικούς ελεγχόμενους ρυθμούς. Οι άνθρωποι, ωστόσο, έχουν τη μοναδική ικανότητα να παρακάμπτουν γνωστικά το εσωτερικό βιολογικό τους ρολόι και τις ρυθμικές εξόδους του. Όταν ο κύκλος ύπνου-εγρήγορσης είναι εκτός φάσης με τους ρυθμούς που ελέγχονται από το κιρκάδιο ρολόι (π.χ. κατά τη διάρκεια της εργασίας σε βάρδιες ή του γρήγορου ταξιδιού στις ζώνες ώρας), ενδέχεται να προκύψουν δυσμενείς επιπτώσεις.

Για να διευκρινιστεί περαιτέρω η ρύθμιση των κιρκάδιων ρυθμών, οι ερευνητές χρειάζονται μια καλύτερη κατανόηση της φύσης της εξόδου του κιρκάδιου σήματος από το SCN και του τρόπου με τον οποίο αυτά τα σήματα εξόδου μπορούν να τροποποιηθούν μόλις φτάσουν στα συστήματα-στόχους τους.

Πως σχετίζεται με την υγεία;

Ο συγχρονισμός ενός οργανισμού τόσο με το εξωτερικό όσο και με το εσωτερικό του περιβάλλον είναι κρίσιμος για την ευημερία και την επιβίωση του οργανισμού. Η έλλειψη συγχρονισμού μεταξύ του οργανισμού και του εξωτερικού περιβάλλοντος μπορεί να οδηγήσει στον άμεσο θάνατο του ατόμου. Για παράδειγμα, αν ένα νυχτόβιο τρωκτικό έβγαινε από το λαγούμι του κατά τη διάρκεια της ημέρας, το τρωκτικό θα ήταν εξαιρετικά εύκολη λεία για άλλα ζώα. Ομοίως, οι διαταραχές των βιολογικών ρυθμών μπορούν να βλάψουν την υγεία και την ευημερία του οργανισμού και να οδηγήσουν σε προβλήματα υγείας στο άτομο, όπως αυτά που σχετίζονται με jet lag, εργασία με βάρδιες και συνοδές επιρροές από την απώλεια ύπνου (πχ. ορμονικές διαταραχές, διαταραχή σε γνωστικές λειτουργίες και γαστρεντερικά προβλήματα).

Σχεδόν όλες οι φυσιολογικές και συμπεριφορικές λειτουργίες στους ανθρώπους συμβαίνουν σε ρυθμική βάση, η οποία με τη σειρά της οδηγεί σε ημερήσιους ρυθμούς στις ικανότητες απόδοσης του ανθρώπου. Ανεξάρτητα από το εάν προκύπτει από εκούσια (π.χ. εργασία με βάρδιες ή γρήγορο ταξίδι σε ζώνες εκτός τοπικής ώρας) ή ακούσιες (π.χ. ασθένεια ή προχωρημένη ηλικία) περιστάσεις, η διαταραγμένη κιρκαδική ρυθμικότητα στους ανθρώπους έχει συσχετιστεί με μια ποικιλία ψυχικών και σωματικών διαταραχών και μπορεί επηρεάζουν αρνητικά την ασφάλεια, την απόδοση και την παραγωγικότητα. Πολλές ανεπιθύμητες ενέργειες της διαταραγμένης κιρκάδιας ρυθμικότητας μπορεί, στην πραγματικότητα, να συνδέονται με διαταραχές στον κύκλο ύπνου-εγρήγορσης.

Older woman on bed wake up

Οι κιρκάδιοι ρυθμοί μπορούν να επηρεάσουν σημαντικές λειτουργίες στο σώμα μας, όπως απελευθέρωση ορμονών, διατροφικές συνήθειες και πέψη, θερμοκρασία σώματος. Μια αλλαγή στον κιρκάδιο ρυθμό μπορεί να προκαλέσει υπογονιμότητα, να επηρεάσει δυσμενώς το ανοσοποιητικό σύστημα του οργανισμού, να αυξήσει την ινσουλινοαντίσταση και να οδηγήσει στη δημιουργία ή την αύξηση νεοπλασιών. Ωστόσο, οι περισσότεροι άνθρωποι παρατηρούν την επίδραση των κιρκάδιων ρυθμών στις συνήθειες του ύπνου τους. Το SCN ελέγχει την παραγωγή μελατονίνης, μιας ορμόνης που προκαλεί υπνηλία. Λαμβάνει πληροφορίες για το εισερχόμενο φως από τα οπτικά νεύρα, τα οποία μεταδίδουν πληροφορίες από τα μάτια στον εγκέφαλο. Όταν υπάρχει λιγότερο φως - για παράδειγμα, τη νύχτα - το SCN λέει στον εγκέφαλο να παράγει περισσότερη μελατονίνη, ώστε να νυστάζουμε.

Κιρκάδιος ρυθμός ανάλογα με το στάδιο ζωής

Τα νεογέννητα δεν αναπτύσσουν κιρκάδιο ρυθμό μέχρι να γίνουν μερικών μηνών. Αυτό μπορεί να κάνει τα πρότυπα ύπνου τους να είναι ασταθή τις πρώτες ημέρες, εβδομάδες και μήνες της ζωής τους. Ο κιρκάδιος ρυθμός τους αναπτύσσεται καθώς προσαρμόζονται στο περιβάλλον και βιώνουν αλλαγές στο σώμα τους. Τα μωρά αρχίζουν να απελευθερώνουν μελατονίνη όταν είναι περίπου 3 μηνών και η ορμόνη κορτιζόλη αναπτύσσεται από 2 μηνών έως 9 μηνών.

Τα νήπια και τα παιδιά έχουν ένα αρκετά ρυθμισμένο πρόγραμμα ύπνου όταν ωριμάσουν ο κιρκάδιος ρυθμός και οι λειτουργίες του σώματός τους. Τα παιδιά χρειάζονται περίπου 9 ή 10 ώρες ύπνου τη νύχτα.

Οι έφηβοι βιώνουν μια αλλαγή στον κιρκάδιο ρυθμό τους, γνωστή ως καθυστέρηση φάσης ύπνου. Σε αντίθεση με τα παιδικά τους χρόνια που κοιμούνται γύρω στις 8 ή 9 μ.μ., οι έφηβοι μπορεί να κουράζονται πολύ αργότερα τη νύχτα. Η μελατονίνη μπορεί να μην αυξηθεί μέχρι τις 10 ή 11 μ.μ. ή και αργότερα. Αυτή η αλλαγή έχει επίσης ως αποτέλεσμα την ανάγκη ενός εφήβου να κοιμάται ως αργότερα το πρωί. Οι ώρες αιχμής τους για ύπνο τη νύχτα είναι από τις 3 έως τις 7 π.μ. — ή ίσως και αργότερα — αλλά εξακολουθούν να χρειάζονται την ίδια ποσότητα ύπνου με τα παιδιά.

Οι ενήλικες θα πρέπει να έχουν έναν αρκετά σταθερό κιρκάδιο ρυθμό. Οι ώρες ύπνου και αφύπνισης τους θα πρέπει να παραμένουν σταθερές εάν ακολουθούν ένα αρκετά τακτικό πρόγραμμα και στοχεύουν σε 7 έως 9 ώρες ύπνου κάθε βράδυ. Οι ενήλικες πιθανότατα νυστάζουν πολύ πριν τα μεσάνυχτα, καθώς η μελατονίνη απελευθερώνεται στο σώμα τους. Ως ενήλικες, οι πιο κουρασμένες φάσεις της ημέρας είναι από τις 2 έως τις 4 π.μ. και από τις 1 έως τις 3 μ.μ.

Οι ηλικιωμένοι μπορεί να παρατηρήσουν αλλαγές στον κιρκάδιο ρυθμό τους με την ηλικία και αρχίζουν να πέφτουν για ύπνο νωρίτερα από ό,τι συνήθιζαν και να ξυπνούν τις πρώτες πρωινές ώρες. Γενικά, αυτή η αλλαγή στις συνήθειες ύπνου είναι ένα φυσιολογικό μέρος της γήρανσης.

Από ποιους παράγοντες επηρεάζεται;

  • Πρώτον, τα κύτταρα του εγκεφάλου ανταποκρίνονται στο φως και στο σκοτάδι. Τα μάτια καταγράφουν τέτοιες αλλαγές στο περιβάλλον και στη συνέχεια στέλνουν σήματα σε διαφορετικά κύτταρα σχετικά με το πότε είναι ώρα να κοιμηθούμε ή να ξυπνήσουμε. Επιπλέον, τα γονίδια ή η κληρονομικότητα, που καθορίζουν τον κιρκάδιο ρυθμό μπορεί να προκαλέσουν ανωμαλίες στη σταθερότητά του.
  • Οι ορμόνες όπως η μελατονίνη και η κορτιζόλη μπορεί να αυξηθούν ή να μειωθούν ως μέρος του κιρκάδιου ρυθμού. Η μελατονίνη είναι μια ορμόνη που προκαλεί υπνηλία και το σώμα απελευθερώνει περισσότερο από αυτήν τη νύχτα και την καταστέλλει κατά τη διάρκεια της ημέρας.
  • Η κορτιζόλη μπορεί να επιφέρει εγρήγορση και το σώμα παράγει περισσότερη από αυτήν το πρωί.
  • Η ηλικία, όπως αναφέραμε και πιο πάνω, είναι ένας άλλος παράγοντας που επηρεάζει τον κιρκάδιο ρυθμό. Τα βρέφη, οι έφηβοι και οι ενήλικες βιώνουν τους κιρκάδιους ρυθμούς διαφορετικά.
  • Η θερμοκρασία του σώματος και ο μεταβολισμός επηρεάζουν επίσης μέρος του κιρκάδιου ρυθμού. Η θερμοκρασία του σώματος μειώνεται όταν κοιμόμαστε και αυξάνεται κατά τις ώρες που είμαστε ξύπνιοι. Επιπλέον, ο μεταβολισμός λειτουργεί με διαφορετικούς ρυθμούς κατά τη διάρκεια της ημέρας και αυτό μπορεί να επηρεάσει το σωματικό μας βάρος.
  • Ο κιρκάδιος ρυθμός κάθε ανθρώπου μπορεί να προσαρμοστεί με βάση τις ώρες εργασίας, τη σωματική δραστηριότητα, το στρες και το άγχος και τις πρόσθετες συνήθειες ή τις επιλογές του τρόπου ζωής του. Επίσης, η φαρμακευτική αγωγή καθώς και οι συνήθειες ύπνου (μη αναπαυτικό μαξιλάρι/στρώμα, κατανάλωση φαγητού ή αλκοόλ πολύ κοντά στην ώρα ύπνου, ενασχόληση με οθόνες λίγο πριν την ώρα ύπνου) μπορεί να επηρεάσουν τον κιρκάδιο ρυθμό.

Πότε πρέπει να σας ανησυχήσει;

Αν δε μπορείτε να κοιμηθείτε εύκολα ή δυσκολεύεστε να ξυπνήσετε, ξυπνάτε πολλές φορές μέσα στη νύχτα, ο ύπνος σας δεν είναι επαρκής σε χρόνο ούτε ποιοτικός, αισθάνεστε αρκετά κουρασμένοι κατά τη διάρκεια της ημέρας, τότε θα πρέπει να απευθυνθείτε σε κάποιον ειδικό για να αναλύσει τα συμπτώματα και τις αιτίες για τις οποίες ενδεχομένως έχει απορρυθμιστεί ο κιρκάδιος ρυθμός σας.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

Gamble KL, Berry R, Frank SJ, Young ME. Circadian clock control of endocrine factors. Nat Rev Endocrinol. 2014;10(8):466-475.

Gnocchi D, Bruscalupi G. Circadian Rhythms and Hormonal Homeostasis: Pathophysiological Implications. Biology. 2017; 6(1):10.

Khan S, Nabi G, Yao L, Siddique R, Sajjad W, Kumar S, Duan P, Hou H. Health risks associated with genetic alterations in internal clock system by external factors. Int J Biol Sci. 2018;14(7):791-798.

National Heart, Lung, and Blood Institute. Circadian rhythm disorders. (2019). nhlbi.nih.gov/health-topics/circadian-rhythm-disorders

National Institute of General Medical Sciences. Circadian rhythms. (2020). nigms.nih.gov/education/fact-sheets/Pages/circadianrhythms.aspx#:~:text=Circadian%20rhythms%20are%20physical%2C%20mental,a%20light%2Drelated%20circadian%20rhythm

Potter GD, Skene DJ, Arendt J, Cade JE, Grant PJ, Hardie LJ. Circadian Rhythm and Sleep Disruption: Causes, Metabolic Consequences, and Countermeasures. Endocr Rev. 2016 Dec;37(6):584-608.
Vitaterna MH, Takahashi JS, Turek FW. Overview of circadian rhythms. Alcohol Res Health. 2001;25(2):85-93.

Ειρήνη Κοντοπίδου
Ειρήνη Κοντοπίδου Κλινική Διαιτολόγος - Διατροφολόγος, M.Sc.

H Eιρήνη Κοντοπίδου είναι Κλινικός Διαιτολόγος, με επιπλέον μεταπτυχιακή εξειδίκευση (M.Sc.) στην χημεία και τεχνολογία τροφίμων. Εργάζεται ως ακαδημαϊκή υπεύθυνη του προγράμματος Διαιτολογίας του Μητροπολιτικού Κολλεγίου Θεσσαλονίκης και παρέχει διαιτολογικές υπηρεσίες στο γραφείο της στην Πυλαία Θεσσαλονίκης.