Chiar și atunci când nu suntem la muncă, suntem la ceas – adică la ceasul nostru biologic.

Un sistem de ceasuri biologice controlează ritmurile zilnice, sau circadiene, ale corpului. Aceste cicluri de aproximativ 24 de ore de schimbări fizice, mentale și comportamentale se regăsesc în majoritatea organismelor, de la oameni la muște de fructe, plante și chiar microbii minusculi. Ritmurile circadiene determină tiparele de somn, contribuie la decalajul orar și sunt responsabile de senzația de amețeală pe care o puteți resimți după ce ați „devansat” ora de vară la sfârșitul săptămânii viitoare. Cercetările susținute de National Institutes of Health au arătat că ritmurile circadiene influențează, de asemenea, producția de hormoni, foamea, regenerarea celulară și temperatura corpului și sunt asociate cu obezitatea, depresia și tulburarea afectivă sezonieră.

Ce le face să ticăie?

Ce anume le face să ticăie?

Ceasornicile biologice nu sunt alcătuite din roți dințate și roți, ci mai degrabă din grupuri de molecule care interacționează în celulele din tot corpul. Un „ceas principal” menține totul în sincronizare. La vertebrate, inclusiv la oameni, ceasul principal este localizat în creier. Al nostru se află în hipotalamus, într-un grup de celule nervoase numit nucleul suprachiasmatic sau SCN.

Celelalte ceasuri ale organismului sunt parțial conduse de factori interni, inclusiv numeroase gene și proteinele pe care acestea le produc. În 2006, cercetătorii de la Universitatea din California, Irvine, au descoperit că o proteină numită pe bună dreptate CLOCK este o componentă esențială în dirijarea ritmurilor circadiene la oameni, muște de fructe, șoareci, ciuperci și alte organisme. Contrabalansând CLOCK se află o proteină metabolică numită SIRT1, care detectează utilizarea energiei în celule. Dereglările în echilibrul CLOCK-SIRT1 pot duce la perturbarea somnului și la creșterea foamei. Dacă proteinele rămân dezechilibrate în mod cronic, aceasta poate contribui la obezitate.

Celebrele biologice sunt, de asemenea, afectate de semnalele din mediul înconjurător – în primul rând lumina și întunericul. SCN este situat chiar deasupra nervilor optici, care transmit informații de la ochi la creier, astfel încât este poziționat în mod ideal pentru a primi informații despre cantitatea de lumină care intră. Atunci când este mai puțină lumină, cum ar fi după apusul soarelui, SCN dirijează creierul să producă mai multă melatonină, un hormon care vă face somnoros. În acest fel, ceasul principal dirijează ciclurile noastre de somn-veghe.

Ritmurile circadiene sunt poate cel mai faimos implicate în decalajul de fus orar, atunci când trecerea prin mai multe fusuri orare decalează ceasul corpului dvs. față de cel al ceasului de mână. „Pierderea” sau „câștigarea” timpului în timpul călătoriei cu avionul poate face ca organismul dumneavoastră să se simtă dezorientat, mai ales dacă se așteaptă la lumina zilei când de fapt este întuneric, sau invers. În cele din urmă, corpul dumneavoastră reușește să își ajusteze ritmurile circadiene la noul mediu. Dar călătoria de întoarcere îl va perturba din nou, necesitând o altă resetare.

Timp pentru tratament

Înțelegerea ritmurilor circadiene poate ajuta cercetătorii să conducă la îmbunătățirea tratamentelor pentru tulburările de somn, decalajul de fus orar, depresie și chiar cancer.

De exemplu, cercetătorii de la Universitatea din Carolina de Nord-Chapel Hill au măsurat activitatea sistemelor de reparare a ADN-ului în diferite momente ale zilei la șoareci și au descoperit că acestea erau mai active după-amiaza și seara. Deoarece unele medicamente împotriva cancerului vizează sistemele de reparare a ADN-ului, medicamentele ar putea fi mai eficiente dacă sunt administrate mai devreme în timpul zilei, când organismul este mai puțin activ în repararea celulelor canceroase deteriorate.

De asemenea, examinarea interacțiunii proteinelor metabolice implicate în ritmurile circadiene, cum ar fi CLOCK și SIRT1, ar putea duce la dezvoltarea de medicamente care vizează obezitatea și diabetul.

Descoperiți mai multe:

• Ritmul circadian afectează memoria

Acest articol din Inside Life Science a fost furnizat pentru LiveScience în cooperare cu Institutul Național de Științe Medicale Generale, parte a National Institutes of Health.