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. Poslední výzkumy ukazují významnou podobnost ve struktuře fungování cirkadiánních hodin napříč různými živočišnými druhy i rostlinami, jež jsou vyvolávány fyziologickými, biochemickými a molekulárními ději v organismu, které jsou však často přehlíženy. Fundamentálním vlastnostem života a rytmům biologických procesů se snaží porozumět biologie času - chronobiologie.

Zjištění týkající se cirkadiánních rytmů:

• 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
• Oscilátorem 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
• Vnitřně regulovaný 24 hodinový rytmus vzniká důsledkem interakce "hodinových" genů s externím prostředím prostřednictvím nově objevených fotoreceptorů
• Světločivé buňky (fotoreceptory) jsou spolu s tyčinkami a čípky umístěny v sítnici a dopomáhají 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. Helena Illnerová tvrdí, že nejnižší teplota je přibližně kolem 3:00 ráno, naopak nejvyšší odpoledne mezi 16:00 - 18:00
• 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 desynchronizuje 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
• Aktuální studie poukazují na to, že mechanismy spánku a psychického zdraví sdílí některé neurální mechanismy. Narušené spánkové a cirkadiánní rytmy jsou komorbidní s celým spektrem poruch počínaje poruchami nálad (zvláště unipolární a sezónní afektivní podtyp) či psychotickými poruchami (schizofrenie)
• Narušené cykly spánku a bdění souvisí sníženým kognitivním výkonem a 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/