Η ρύθμιση των βιολογικών ρυθμών μπορεί να βοηθήσει στην αντιμετώπιση των ασθενιών

   

Τι είναι το Κιρκαδιανό - Βιολογικό Ρολόι

Όλα τα έμβια όντα (άνθρωποι, ζώα, φυτά, μύκητες και μικροοργανισμοί) έχουν προσαρμόσει κάθε τους βιολογική διαδικασία με βάση τον 24ωρο κύκλο ημέρας-νύκτας.  Ο κιρκαδιανός ή κιρκαδικός ρυθμός, γνωστός και ως «βιολογικό ρολόι» ρυθμίζει σε κάθε ζωντανό οργανισμό κάποιες πολύ απαραίτητες και σημαντικές βιολογικές λειτουργίες, όπως είναι αυτή του κύκλου ύπνου-αφύπνισης, της έκκρισης ορμονών, της αρτηριακής πίεσης του αίματος, ακόμη και τον μεταβολισμό! Η επιστήμη που ασχολείται με την επίφυση και την υπόφυση ονομάζεται Χρονοβιολογία και βασίζεται στη μελέτη των βιολογικών ρυθμών. Βιολογικός ή κιρκαδιανός ρυθμός είναι ο ημερήσιος κύκλος που ακολουθεί κάθε ζωντανός οργανισμός και χαρακτηρίζεται από ρυθμική εναλλαγή όσον αφορά τα επίπεδα των χημικών συστατικών και την ομοιόσταση τους στο σώμα και την προσαρμογή των βιολογικών λειτουργιών.  Μολονότι, οι ρυθμοί αυτοί είναι αποκλειστικά ενδογενείς, με πολλά βιοχημικά μονοπάτια να εμπλέκονται στην ρύθμισή τους, επηρεάζονται άμεσα εξαιτίας της μεγάλης προσαρμοστικότητας που παρουσιάζουν από διάφορους εξωγενείς παράγοντες, όπως είναι η θερμότητα και το φως της ημέρας!   

Πρόσφατες Ανακαλύψεις - Βραβείο Νόμπελ Φυσιολογίας

Αξίζει να σημειωθεί ότι, το φετινό Βραβείο Νόμπελ Φυσιολογίας και Ιατρικής, απονεμήθηκε στους Jeffrey Hall, Michael Rosbash και Michael Young, επιστήμονες Αμερικανικής καταγωγής, οι οποίοι βραβεύτηκαν για τις ανακαλύψεις τους σχετικά με τους μοριακούς μηχανισμούς που ελέγχουν το κιρκάδιο ρυθμό, δηλαδή το βιολογικό ρολόι. Οι ανακαλύψεις αυτές βραβεύτηκαν γιατί παρείχαν τις απαραίτητες εξηγήσεις για τον τρόπο με τον οποίο κάθε ζωντανός οργανισμός καταφέρνει να προσαρμόζει το βιολογικό του ρυθμό, με τέτοιο τρόπο ώστε να συγχρονίζεται με τις περιστροφές της Γης. Αυτό το κατάφεραν απομονώνοντας το γονίδιο που ελέγχει τον βιολογικό ρυθμό, αποδεικνύοντας με αυτόν τον τρόπο πως αυτό το γονίδιο είναι το υπεύθυνο για την κωδικοποίηση μιας πρωτεΐνης που εντοπίζεται στα κύτταρα, κατά τη διάρκεια της νύχτας και αποικοδομείται, κατά τη διάρκεια της μέρας.   

Οι βιολογικοί - κιρκάδιοί ρυθμοί επηρεάζονται με την πάροδο του χρόνου από τα πρότυπα συμπεριφοράς και τα εξωτερικά ερεθίσματα.

Σε περαιτέρω ανάλυση, οι βασικές δραστηριότητες που σχετίζονται με το βιολογικό ρολόι και είναι ικανές να το κρατήσουν ρυθμισμένο ή σταδιακά να το απορρυθμίσουν είναι οι εξής:         

Ο ύπνος ρυθμίζεται από το βιολογικό ρολόι, με το φως να αποτελεί το βασικότερο εξωτερικό ερέθισμα που το κρατά ρυθμισμένο.·        

Το φαγητό αποτελεί το βασικό ερέθισμα για το συγχρονισμό των κιρκάδιων ρυθμών των περιφερειακών ιστών του σώματος.·        

Ο μεταβολισμός σχετίζεται άμεσα με τον κιρκάδιο ρυθμό και την λήψη τροφής, καθώς είναι ο μόνος υπεύθυνος για τον προγραμματισμό παραγωγής ενέργειας ανάλογης των δραστηριοτήτων που καλείται να καλύψει ο καθένας μέσα στην ημέρα.·        

Η απόκριση του ανοσοποιητικού είναι αποτελεσματικότερη κατά την διάρκεια της εγρήγορσης, όπου οι ανάγκες του οργανισμού αυξάνονται.·        

Η γήρανση απορυθμίζει τους κιρκάδιους ρυθμούς. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα οι ηλικιωμένοι να αντιμετωπίζουν δυσκολίες σε βασικές καθημερινές δραστηριότητες, όπως είναι ο ύπνος, η παραγωγή ενέργειας κ.α.·        

Τα υπερατλαντικά ή διηπειρωτικά ταξίδια προκαλούν σωματική και πνευματική εξάντληση, καθώς και αποπροσανατολισμό των βιολογικών ρυθμών.·        

Ο κυτταρικός κύκλος και η κυτταρική διαφοροποίηση φαίνεται να ελέγχονται από τους κιρκάδιους ρυθμούς, χωρίς ακόμα να έχει γνωστοποιηθεί με ποιο τρόπο.   

 

Επιστημονικά Δεδομένα

Το κέντρο των βιολογικών λειτουργιών του ανθρώπινου σώματος βρίσκεται στον ανώτερο υποθάλαμο του εγκεφάλου που ονομάζεται υπερχιασματικός πυρήνας. Για πολλά χρόνια θεωρούνταν το μοναδικό ρολόι, αποτελούμενο από νευρώνες που ανταποκρίνονταν στους ρυθμικούς κύκλους ύπνου – αφύπνισης και διατροφικής συμπεριφοράς.

 

Αυτό το κεντρικό ρολόι εμπλέκεται στην καθοδήγηση των βασικών φυσιολογικών διεργασιών σε όλο το σώμα. Μέχρι πρότινος, δεν ήταν καθόλου σαφές το πώς λειτουργεί αυτό το κεντρικό ρολόι, ούτε ο τρόπος με τον οποίο επικοινωνεί τις πολλές και διαφορετικές κυτταρικές φυσιολογικές λειτουργίες.

 

Πρόσφατα ανακαλύφθηκε ότι οι λειτουργίες του ανθρώπινου οργανισμού, καθώς και οι παραλλαγές αυτών, δεν μπορούν να ενεργοποιηθούν μόνο από ένα κεντρικό ρολόι. Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι κάθε κύτταρο, συμπεριλαμβανομένων και των μικροβίων, έχει ένα αυτόνομο και πλήρως λειτουργικό ρολόι.

 

Αναλυτικότερα, κάθε ιστός και κάθε όργανο φαίνεται να έχει μοναδικούς ημερήσιους κύκλους, υπεύθυνους για συγκεκριμένες βιολογικές λειτουργίες αλλά και για μοναδικές μεταβολικές λειτουργίες του κάθε οργάνου.

 

Έτσι μπορούμε να είμαστε σίγουροι για το γεγονός ότι κάθε μεμονωμένο κύτταρο στο σώμα αποτελείται από ένα βασικό γενετικό ρολόι, ως πυρήνα και στη συνέχεια υπάρχει ένα ευρύ φάσμα ξεχωριστών βοηθητικών ρυθμών με γενετικούς κύκλους, αρμόδιοι για τον συγχρονισμό του μεταβολισμού, καθώς και για την συμπεριφορά του κάθε κυττάρου, ιστού και οργάνου.

 

Αξίζει να σημειωθεί πως, ο τρόπος με τον οποίο όλοι αυτοί οι αυτόνομοι και διαφορετικοί κύκλοι σχετίζονται μεταξύ τους και συγχρονίζονται με το κεντρικό ρολόι, το οποίο στέλνει νευρολογικά μηνύματα και ορμόνες σε ένα 24ωρο κύκλο ημέρας-νύκτας, μόλις τώρα ανακαλύπτονται!

 

  

Οι αλλαγές στο βιολογικό ρολόι επηρεάζουν τη φυσιολογία του ανθρώπινου οργανισμού

Τα ανθρώπινα κύτταρα, αποτελούνται από μεγάλο αριθμό γονιδίων και λειτουργούν σε ένα 24ωρο κύκλο. Πρόκειται για ένα από τα μεγαλύτερα σύνολα γενετικών δικτύων που επηρεάζουν τις πιο σημαντικές λειτουργίες της φυσιολογίας.  

Αυτά τα δίκτυα επηρεάζονται κυρίως από: 

1.    την έκθεση στο φως της ημέρας και στο σκοτάδι της νύχτας,

2.    τις ώρες φαγητού και ύπνου.  

Κάθε αλλαγή στους βιολογικούς ρυθμούς επηρεάζει την επικοινωνία μεταξύ των κυττάρων και των ιστών, με αποτέλεσμα την σταδιακή απορρύθμιση τους.  

Τα γενετικά και επιγενετικά δίκτυα παράγουν συγκεκριμένους χρόνους για την εκτέλεση συγκεκριμένων λειτουργιών, οι οποίοι θα ήταν δύσκολο ή ακατόρθωτο να γίνουν ταυτόχρονα. Αυτοί οι ρυθμικοί κύκλοι των κιρκαδιανών ρυθμών βελτιστοποιούν τη παραγωγή και την αξιοποίηση ενέργειας για κάθε απαραίτητη δραστηριότητα.  

Μάλιστα, η διαταραχή αυτών των διαδικασιών μπορεί να οδηγήσει σε διάφορες ασθένειες του μεταβολισμού, όπως είναι ο σακχαρώδης διαβήτης, η υπερλιπιδαιμία, η παχυσαρκία, οι διαταραχές του θυρεοειδούς αδένα, και η οστεοπόρωση. 

Για παράδειγμα, πρόσφατες έρευνες έδειξαν ότι το αυστηρό ωράριο στη διατροφή και τη νηστεία, μπορεί να επηρεάσει θετικά τους μη φυσιολογικούς ρυθμούς, ώστε να θεραπεύσει ακόμη και χρόνιες ασθένειες!

Οι μεταβλητές που αλληλοεπιδρούν με τα κέντρα ρύθμισης του βιολογικού ρολογιού, σχετίζονται με την ενεργειακή ισορροπία, τη σίτιση και τη νηστεία, καθώς και με το φως και το σκοτάδι. Στις μεταβλητές αυτές συγκαταλέγεται η θερμοκρασία, καθώς και η σωματική δραστηριότητα. Ίσως η πιο ερευνημένη μεταβλητή είναι μια ειδική διατροφή που ονομάζεται χρονικά σταθερά προσδιορισμένη διατροφή (δηλαδή κατανάλωση τροφής την ίδια ώρα κάθε μέρα). Αυτό έχει αλληλεπιδράσεις με τους κύκλους ενεργειακής ισορροπίας που περιλαμβάνουν την απορρόφηση, την αποθήκευση των μορίων και τη χρήση τους.    

Δεν υπάρχει πλέον καμία αμφιβολία ότι το χρονοδιάγραμμα των δραστηριοτήτων της ζωής, ιδίως του φαγητού και του ύπνου, έχει σημαντικό αντίκτυπο στο αν θα αναπτύξουμε πολλαπλές ασθένειες.  

Τα κεντρικά ρολόγια στέλνουν ρυθμικά σήματα που συγχρονίζουν πολλές κυτταρικές λειτουργίες στους ιστούς του σώματος. Ωστόσο, τα μεμονωμένα κύτταρα έχουν τα δικά τους ρολόγια, καθώς και συγκεκριμένους μεταβολικούς κύκλους, αλλά και κύκλους που σχετίζονται με συγκεκριμένες λειτουργίες στους ιστούς.  

Με κάποιο τρόπο όλα αυτά συντονίζονται στο επίπεδο του εγκεφάλου, των σωματικών οργάνων και των μεμονωμένων κυττάρων.  

Μπορεί ήδη να γνωρίζουμε ότι τα κύτταρα ξέρουν πόσο μεγάλα πρέπει να είναι, ποια είναι η θέση τους, και ποιες είναι οι λειτουργίες τους στον ιστό. Αυτό για το οποίο δεν μπορούμε να είμαστε 100% σίγουροι ακόμη, είναι ο τρόπος που επικοινωνούν μεταξύ τους. Πρόκειται για μια διαδικασία που φαντάζει εξαιρετικά περίπλοκη.     

Μια περίληψη των ρυθμών του κιρκαδικού ρολογιού για τον ανθρώπινο μεταβολισμό

Νωρίς το πρωί

1) Σταματά η παραγωγή μελατονίνης

2) Αυξάνεται η αρτηριακή πίεση

3) Διεγείρεται η κίνηση του εντέρου

4) Αυξάνεται η έκκριση της τεστοστερόνης 

5) Υψηλότερη εγρήγορση

Μεσημέρι

1) Καλύτερος συγχρονισμός 

2) Ταχύτερος χρόνος αντίδρασης

Απόγευμα 

1) Καλύτερη καρδιαγγειακή απόδοση

2) Περισσότερη μυϊκή δύναμη

3) Υψηλότερη θερμοκρασία σώματος

Βράδυ  

1) Αύξηση της αρτηριακής πίεσης

2) Αύξηση της θερμοκρασίας του σώματος  

Νύχτα 

1) Καταστολή των κινήσεων του εντέρου,

2) Έκκριση μελατονίνης που ρυθμίζει τον κύκλο του ύπνου προκαλώντας υπνηλία

3) Βαθύς ύπνος

4) Πτώση της θερμοκρασίας του σώματος

Για την ρύθμιση του βιολογικού ρολογιού είναι απαραίτητος ο προγραμματισμός και η συνέπεια στις καθημερινές μας δραστηριότητες!

Αυτό σημαίνει οτι απαιτούνται:

• σταθερά ωράρια στο φαγητό και σωστές διατροφικές επιλογές
• συνέπεια στις ώρες του ύπνου και αποφυγή έκθεσης σε ακτινοβολία 2 ώρες πριν απο την κατάκλυση
• έκθεση στο φώς του ηλίου κατα την διάρκεια της ημέρας
• σωματική άσκηση τις ώρες που ο οργανισμός είναι σε εγρήγορση