Cirkadiánní rytmus

Již v roce 1922 Curt Richter naznačoval, že tělo samo o sobě generuje cykly aktvity a neaktivity, nicméně bylo třeba ještě mnoho získat výzkumných dokladů, aby akademická obec přijala tato tvrzení; samotní psychologové tuto možnost v té době silně odmítali.[1] Poslední výzkumy ukazují významnou podobnost ve struktuře fungování cirkadiánních hodin napříč různými živočišnými druhy, jež jsou vyvolávány fyziologickými, biochemickými a molekulárními ději v organismu,[2] které jsou však často přehlíženy. Fundamentálním vlastnostem života a rytmům biologických procesů se snaží porozumět biologie času - chronobiologie.

Zjištění týkající se cirkadiánních rytmů: [3]

  • Označení pro nastavení organismu v průběhu 24 hodin, které se děje v průběhu změn zejména podmínek světlo-tma a teploty, a které pokračuje v periodě 24,0h i pokud je organismus izolován od vnějších vodítek
  • Periodicita je řízena endogenně ("biologickými hodinami"); rytmy existují i když je člověk v naprosto neperiodickém období
  • Jedná se o biologické mechanismy, které zajišťují homeostázu → týká se to nejen spánku/bdění, ale i chemických, biologických (teplota, složení moči a krve), hormonálních pochodů
  • V izolovaném prostředí (když člověka zavřeme do tmy) se ukazuje, že vnitřní perioda není 24 hodin, ale je delší: jedná se o průměrné hodnoty mezi 24,2 - 24,5h
  • 24,5h je průměrná vnitřní perioda u nevidomých; Helena Illnerová se přiklání k tomu, že tato délka je pravděpodobně nejpřirozenější, neboť nevidomí nejsou ovlivněni světlem
  • Subjektivita rytmu - Pokud bychom žili v neperiodickém prostředí, tak by každému rytmy běžely s vnitřní periodou; každý má mírně odlišné periody a časy by se potom rozešly –> to, že jsme všichni nastaveni na periodicitu 24,0h je dáno externí synchronizací prostřednictvím světla
  • Helena Illnerová mluví o časovém systému organismu – je dobře zmapována organizace organismu po stránce prostorové, je však důležité ji zmapovat i po stránce časové – to je doména chronobiologie

Biologická úroveň

Hodiny od nástupu spánku
  • Cirkadiánní časový systém (CTS) může být u savců definován jako síť vzájemně propojených diencefalických struktur, které regulují načasování fyziologických procesů a behaviorálních stavů
  • Generátorem vnitřní rytmicity jsou suprachiasmatická jádra hypothalamu o množství 10 000 buněk
  • Každý orgán v těle má svou časovou organizaci a je sám „hodinami“, přesto má ale mozek tu nejdůležitější úlohu – je schopen synchronizovat celé tělo k jednomu času
  • Zjistlo se, že v sítnici existují další světločivé buňky kromě tyčinek a čípků, které pomáhají k synchronizaci; informace získaná prostřednictvím jich pokračuje dále do příslušného centra v mozku a může v důskedku ovlivnovat náladu a imunitní systém.
  • Co se týče regulace tělesná teploty: některé zdroje ukazují, že 1 až 2 hodiny po usnutí dochází k poklesu teploty, v polovině spánku se teplota zase zvýší, a pak až ke konci zase klesá. Nejnižší teplotu má člověk těsně před probuzením. [1] Helena Illnerová tvrdí, že nejnižší teplota je přibližně kolem 3:00 ráno, naopak nejvyšší odpoledne mezi 16:00 - 18:00[3]
  • V průběhu dne se, díky metabolické aktivaci, teplota zvyšuje, v poledne je teplota na vrcholu a odpoledne zase klesá.
  • Kvůli těmto změnám se v nemocnicích měří teplota 3x denně.
  • Velkou roli v tom hraje thalamus (reguluje spánek/bdění, chemické pochody) a melatonin (vznik v epifýze, jeho množství je závislé - přímá úměra - na slunečních paprscích)
  • S průběhem cirkadiánního rytmu souvisí i riziko infarktu (kritická doba velmi brzy ráno) či astmatické záchvaty (záležitost noční)

Chemická úroveň

  • této úrovni odpovídají hormony
  • růstový hormon - simuluje anabolickou aktivitu, po usnutí se jeho hladina zvyšuje, od vrcholu noci pak prudce klesá a jeho hladina se zvyšuje až ve dne
  • kortizol - v noci se jeho hladina pořád zvyšuje (na rozdíl od STH), ve dne jeho hodnoty klesají a kolísají
  • pokud někoho zavřeme do temné místnosti, tak spánek/bdění, teplota a STH se budou stále držet té své křivky, nebude docházet k výkyvům; kortizon se ale tímto úplně rozhodí a nebude korelovat s cirkadiánními rytmy

Psychogenní úroveň

  • Je nalezena blízká souvislost cirkadiánní regulace a nálad, což lze odvodit z faktu, že mnoho psychologických poruch je charakterizováno poruchami spánku a cirkadiánními narušeními; narušení cirkadiánního rytmu může vézt k relapsu u lidí s psychiatrickou diagnozou v osobní historii
  • Narušené cykly spánku a bdění souvisí se sekrecí melatoninu a sníženým kognitivním výkonem konkrétně pamětí
  • Cirkadiánní rytmy souvisí i s náladami - ve studii se ukázalo, že od probuzení do pozdního odpoledne se zvyšuje pozitivní nálada a později se snižuje až do času spánku
  • Spánek/bdění
  • Průměrná noc občana ČR je ve 3:00 ráno
  • Rytmy ovlivňují psychickou I fyzickou způsobilost působilost, fyzická způsobilost, každý má jinak nastavený vrchol svých způsobilostí
  • Nejbějžnější onecmoncnění SAD - sezonní afektivní porucha - s příchodem krátkých podzimních dnů jsou lidé, kteří začínají mít takzvaný splín, ale může jim to přejít i do deprese a čím dál k severu bude tato deprese větší
  • Ranní světlo synchronizuje, ranní světlo je velmi důležitý synchronizátor a ukázalo se, že i u normálních depresí, ne jen sezonních depresí pomáhá ranní světlo
  • Spánek nemá jednotnou definici, není ani dokázána biologická potřeba spánku
  • Při 8 denní spánkové deprivaci se biologicky nezaznamenaly žádné fyziologické změny (v hormonech, imunitě,…)
  • 2 fáze spánku:
  1. nonREM
  2. REM

Otázky

Následující otázky můžete využít ke zjištění, kolik jste si s tohoto článku zapamatovali faktů. Odpovědi naleznete níže.

  1. Jak je dlouhý přirozený rytmus člověka?
  2. V kterou denní dobu je vliv světla nejdůležitější?
  3. Jaká je souvislost nálad a světla?
  4. Jak je dlouhý cirkadiánní rytmus nevidomých?

Odpovědi

  1. ABCD


Zdroje

Foster, R. G., & Kreitzman, L. (2014). The rhythms of life: What your body clock means to you! Experimental Physiology, 99(4), 599-606.

Gillete, M. (2013). Chronobiology : biological timing in health and disease, 199 () Academic Press,

Foster, R. G., & Kreitzman, L. (2014). The rhythms of life: What your body clock means to you! Experimental Physiology, 99(4), 599-606.

Kalat, J. W. (2016). Biological Psychology (12th ed.). Boston: Cengage Learning.

Salem Press Encyclopedia of Health (2016).Circadian rhythms.January, 2014, 6p

Hydepark civilizace (2014). Helena Illnerová, fyzioložka a biochemička, bývalá předsedkyně Akademie věd [Videosoubor]. Retrieved fromhttp://www.ceskatelevize.cz/porady/10441294653-hyde-park-civilizace/213411058091116/

  1. 1,0 1,1 Kalat, J. W. (2016). Biological Psychology (12th ed.). Boston: Cengage Learning.
  2. Salem Press Encyclopedia of Health (2016). Circadian rhythms. January, 2014, 6p
  3. 3,0 3,1 Hydepark civilizace (2014). Helena Illnerová, fyzioložka a biochemička, bývalá předsedkyně Akademie věd [Videosoubor]. Retrieved from http://www.ceskatelevize.cz/porady/10441294653-hyde-park-civilizace/213411058091116/