Biologické hodiny – Život v cyklech

cm biologicke hodiny

Popisovaná zdravotní témata nemohou být náhradou za odborné zdravotní vyšetření. Pro stanovení zdravotních závěrů je vždy třeba obrátit se na lékaře.

Biologické hodiny pracují jako samostatný systém, ale v souladu se slunečními rytmy. Náš časový systém vychází z postavení Slunce na obloze vůči Zemi v daném momentě. Dobu, kdy se Země otočí kolem Slunce, dělíme na 24 dílů. Rozlišujeme hodiny a minuty, ale čas neboli pohyb slunce během 24 hodin (360 stupňů) se hodnotí i ve stupních. Otáčení Země kolem své osy každých přibližně 24 hodin způsobuje opakované předvídatelné jevy, jako je denní střídání dne a noci, změna teploty apod. Postavení planet ovlivňuje další cykly, jako je příliv, měsíční nebo roční cykly.

Věda, která se zabývá rytmy denními (hormonální změny během dne, aktivita-odpočinek), ročními (např. rozmnožování u některých druhů zvířat) a sezónními (funkce pohlavních orgánů), se nazývá chronobiologie. Zabývá se důsledky toho, když náš časový systém přestane správně fungovat. Biologické rytmy jsou všudypřítomné a liší se řádově od frekvence sekund (nervové vzruchy) až po roky (změny v populaci). Cykly jsou různě dlouhé. Agave americana rozkvete až za 100 let. Cikády se líhnou každých 5 až 7 let, květy bambusu kvetou každých 7 let. Některé cykly probíhají v sekundách, jiné v týdenních (růst vousů, nehtů), měsíčních (menstruace, tvorba červených krvinek) či ročních periodách (krevní tlak), případně cyklech přílivu a odlivu.

 

Cirkatidální rytmus (12,4 hod.) je ovlivněn přílivem, jak prokázaly pokusy s krabem Limulus polyphemus, ostrorepem americkým, což je živoucí fosilie z téměř vyhynulé třídy hrotnatců, podle hrotů, které jim vyrůstají v zadní části těla. Krabi se páří v době vysokého přílivu na jaře a toto chování je nastaveno geneticky biologickými hodinami. Cirkatidální rytmus je ovlivněn přílivovými změnami ve slanosti vody, teplotou a záplavami. U kraba tak časový systém sestává z cirkadiánních a cirkatidálních rytmů.

 

Cirkaseptální cyklus byl pozorován Hippokratem, Galénem nebo Avicennou u mnoha nemocí, kdy některé z nich před érou léků, jako jsou antibiotika, trvala 7 dnů a skončila buď uzdravením, nebo smrtí. Některá arktická zvířata (sobi) mají rytmus jen v určitém období a chybí jim 24hodinový rytmus v době nepřetržitého světla (léto) nebo tmy (zima). Velká řasa Acetabularia, vhodný objekt pro zkoumání v chronobiologii, vykazuje změny s největší amplitudou vždy po týdnu, nikoli každých 24 hodin, pokud se vystaví trvalému světlu po několika dnech střídání světla a tmy.

 

Nejprozkoumanější je denní rytmus, 24hodinový cyklus fyziologických procesů a chování, geneticky naprogramovaný i ovlivnitelný zevními faktory. Časový spínač v našem mozku reguluje spánek, bdění, metabolismus, trávení, aktivitu, hormonální systém, výkonnost a další funkce v těle během 24 hodin, které ovlivňují mnohé aspekty lidského života. Jakákoliv změna ve 24 hodinovém rytmu (například cestování přes časová pásma, směnný provoz) vyžaduje určitou dobu na přizpůsobení.

 

Circa diem

Fyziologický cyklus řízený vnitřním časovým systémem, jenž se opakuje každý den, vědci nazvali cirkadiánním, z latinského circa diem (přibližně den). Slovo cirkadiánní zvolil poprvé významný chronobiolog Franz Halberg, a to v roce 1959. Cirkadiánní znamená vnitřně daný rytmus opakující se opět a znovu, kdy během zhruba 24 hodin dochází k opakujícím se pravidelným cyklům, ale také ke krátkodobým změnám. Např. při běhu se puls změní, krátkodobě se zrychlí, ale z dlouhodobého hlediska má puls své cykly, jinou hodnotu má v noci a jinou ve dne. Rytmicita v těle souvisí se střídáním světla a tmy a umožňuje se adaptovat na vnější podmínky, neboť výsledkem oscilací hvězd jsou rytmy související s předvídatelnými změnami v prostředí. Tyto rytmické projevy se staly výslednicí vztahu organismů a vnějšího prostředí. Cirkadiánní rytmus umožňuje organismu se adaptovat, přizpůsobovat a reagovat na vnější podmínky. Můžeme ho definovat také jako změny v chování, fyziologii i metabolismu, ke kterým dochází během 24 hodin. Cirkadiánní rytmy jsou charakterizované fázemi, periodami a amplitudou.

 

 

Ukázka z knihy Biologické hodiny: tajemství metabolismu, dlouhověkosti.