Rytm dobowy – czym jest cykl okołodobowy człowieka?

Czym jest rytm dobowy?

Większość procesów zachodzących w organizmie człowieka podlega cyklicznym zmianom, określanym jako rytmy biologiczne. Stale powtarzające się procesy biologiczne są zależne od zjawisk natury – przede wszystkim od obrotu Ziemi dookoła własnej osi (dzień/noc) oraz wokół Słońca (pory roku).
Rytmy biologiczne człowieka można podzielić na krótkookresowe, średniookresowe i długookresowe. Rytm dobowy (lub okołodobowy) zaliczany jest do drugiej grupy. Do rytmów średniookresowych zaliczane są też rytmy ultradobowe, trwające poniżej doby oraz infradobowe, które mogą trwać od 28 godzin do 7 dni.

Do procesów biologicznych, powtarzających się w cyklu dobowym zaliczyć można:

• rytm snu i czuwania,
• temperaturę ciała,
• ciśnienie krwi,
• wydalanie moczu,
• wydzielanie hormonów,
• jedzenie posiłków.

Rytmy dobowe człowieka są regulowane przez tzw. zegar biologiczny – wewnętrzny mechanizm, który wykształcił się u ludzi w toku ewolucji. Jego podstawowym zadaniem jest synchronizacja procesów życiowych zgodnie z powtarzającymi się zmianami w środowisku zewnętrznym. Zegar dobowy organizmu znajduje się w mózgowiu, a konkretnie w jądrach nadskrzyżowaniowych przedniej części podwzgórza. Za jego funkcjonowanie odpowiadają geny, zaś rolę koordynatora zegara pełni melatonina, czyli hormon wytwarzany przez szyszynkę (gruczoł zlokalizowany w mózgu). Wspomniane jądra nadskrzyżowaniowe ściśle współpracują z szyszynką, by zegar biologiczny regulował rytm dobowy.

Co wpływa na rytm okołodobowy?

Rytm okołodobowy jest wyznaczany przez wewnętrzny zegar biologiczny, ale w zgodzie ze zmieniającymi się czynnikami środowiskowymi. Naturalny rytm dobowy jest regulowany przez cykl światło/ciemność. To od bodźców świetlnych jest uzależniona produkcja melatoniny, nazywanej hormonem snu. Proces ten wygląda następująco: kiedy do siatkówki oka docierają bodźce świetle, szyszynka wstrzymuje produkcję melatoniny i odwrotnie – po zmroku zaczyna wydzielać hormon wywołujący senność.
Co istotne, cykl dobowy organizmu może zostać zaburzony pod wpływem czynników zewnętrznych, takich jak zmiana czasu jesienią i wiosną, praca zmianowa czy podróż międzykontynentalna do odległej strefy czasowej.

Zaburzenia rytmu dobowego

Wymienione czynniki zewnętrzne mogą doprowadzić do zaburzeń rytmu okołodobowego. Jednakże to, czy czynniki te będą skutkować zaburzeniem rytmu snu lub innymi dolegliwościami, zależy od danej osoby. Kwestią indywidualną pozostaje także ponowne przestawianie się zegara biologicznego. Dla przykładu, jedne osoby w ogóle nie zauważają zmiany czasu, podczas gdy inne potrzebują nawet do dwóch tygodni, aby ponownie odnaleźć rytm.
Zaburzony rytm dobowy znacznie częściej doskwiera osobom, które pracują w systemie zmianowym. Z badań wynika, że u takich osób częściej występują zaburzenia snu aniżeli u osób pracujących o systemie stałym.

Co oznacza chronotyp?

W kontekście zegara biologicznego nie sposób nie wspomnieć o chronotypie. Co to takiego? Chronotyp można określić jako indywidualny rytm snu każdego człowieka, który ma bezpośrednie przełożenie na poziom wydajności w ciągu doby. Ludzi zasadniczo dzieli się na dwa typy: sowy i skowronki. Ci, którzy późno chodzą spać, nazywani są sowami. U osób w typie sowy krzywa wydajności wzrasta po południu i pozostaje na tym samym poziomie aż do nocy. Skowronki natomiast wcześnie kładą się spać, stają skoro świt, a szczyt wydajności osiągają w południe.

Jak regulować cykl dobowy organizmu?

W związku z powyższym, osoby z określonym chronotypem, mogą regulować swój cykl dobowy, aby zwiększyć wydajność w ciągu dnia. Innymi słowy mogą dostosować rytm dobowy organizmu do swojego indywidualnego zegara biologicznego, zmieniając pory snu. Warto wiedzieć, że oprócz długości i jakości snu, decydujące znaczenie dla odpowiedniego odpoczynku mają również jego godziny.
Dla skowronków lepsze będzie wcześniejsze kładzenie się spać i wcześniejsze wstawanie, podczas gdy sowy powinny kłaść się spać i zaczynać dzień odpowiednio później, pamiętając przy tym, że sen powinien być regularny.

Rytmy dobowe człowieka a zdolność uczenia się

Od rytmu dobowego człowieka zależy także jego zdolność do uczenia się oraz zapamiętywania informacji. Warto wiedzieć, że w czasie snu mózg porządkuje informacje zdobyte i zapamiętane w ciągu dnia, a następnie przenosi je do pamięci długotrwałej. W czasie nocnej regeneracji organizmu zachodzi nie tylko proces utrwalania pamięci, ale także przygotowywania mózgu do rejestracji nowych informacji. Warto także wiedzieć, że w nocy spada sprawność psychofizyczna, spostrzegawczość i zdolność koncentracji. Oznacza to, że zaburzając cykl okołodobowy, na przykład poprzez uczenie się do ważnego egzaminu przez całą noc, człowiek nie przyswoi więcej informacji.

Autor: Joanna Woźniak

1. Bernadetta Bilska, Bartosz Doktór, Elżbieta Pyza, Rytmy biologiczne i mechanizm zegara okołodobowego w mózgu – Nagroda Nobla 2017, Wszechświat, t. 119, nr 1–3/2018.
2. Iwona Andrys-Wawrzyniak, Anna Jabłecka, Chronobiologia, chronofarmakologia i ich miejsce w medycynie (Część II), Farmacja Współczesna 2008; 1: 156-168.
3. Grabska-Kobyłecka Izabela, Nowak Dariusz, Sen, bezsenność i jej leczenie – krótki przegląd aktualnej wiedzy ze szczególnym uwzględnieniem ziołolecznictwa, Pediatr Med Rodz 2014, 10 (3), p. 270–277.
4. Platforma edukacyjna Ministerstwa Edukacji i Nauki https://zpe.gov.pl/a/przeczytaj/DzgLLUAdU [dostęp 16.12.2021 r.]