Szukaj
Język
Rytm dobowy – czas odmierzany wewnętrznym zegarem biologicznym
Spis treści
1. Rytm biologiczny – czym jest?
Adamczak-Ratajczak 2014). Wyróżnia się co prawda rytmy egzogenne, które regulowane są przez czynniki zewnętrzne, takie jak temperatura i światło, ale sami również nadajemy sobie własne rytmy. Większość procesów w organizmach żywych podlega cyklicznej zmienności zwanej rytmami biologicznymi. Wydawać by się mogło, że nasza ingerencja w prawa natury jest wręcz skazana na porażkę, jednak nie jesteśmy w pełni zależni od otaczającego nas świata. Powstają one we wnętrzu organizmu i związane są z pracującym w nas zegarem biologicznym. Rytmy biologiczne człowieka są ściśle związane ze środowiskiem zewnętrznym, tj. Z ruchem Ziemi dookoła własnej osi, obrotem Ziemi wokół Słońca oraz ruchem Księżyca w relacji do Ziemi (A.2. Czy to w ogóle zegar biologiczny – gdzie się znajduje i jak działa?
To tutaj koordynowane są wszelkie sygnały odpowiadające za fizjologiczną rutynę dnia. Nowak, B.J. Najważniejszym odbieranym przez szyszynkę środowiskowym sygnałem synchronizującym aktywność tego zegara jest światło, ale na jego pracę wpływają również inni „dawcy czasu” – temperatura otoczenia, interakcje socjalne czy regularne przyjmowanie pokarmów i leków. Nowak, B.J. Mimo braku regularnych zewnętrznych sygnałów świadczących o upływie czasu zegar biologiczny dalej go odmierza w zwyczajowym tempie na podstawie wyuczonych w przeszłości informacji. Podstawowe rytmy okołodobowe – temperatury ciała, snu i czuwania oraz stężenia hormonów – zaczynają się „rozjeżdżać”, prowadząc do wydłużenia cyklu powyżej 24 godzin. Problem może dotykać również pracowników, którzy stale są narażeni na pracę w nocy. Adamczak-Ratajczak 2014). Struktury te wytwarzają samoutrzymujący się rytm, którego cykl w stałych warunkach środowiskowych trwa ok. 24 godziny (Z.J. Zawilska 2002). Co ciekawe, rytmy te utrzymują się co najmniej kilka dni bez systematycznych (np. Świetlnych) sygnałów środowiskowych (Z.J. Zawilska 2002). Jeżeli jednak przewlekle brakuje sygnałów synchronizujących pracę zegara, z czasem ulega on rozregulowaniu. Zjawisko to nazywane jest dryfowaniem rytmów okołodobowych i jest standardową przypadłością osób niewidomych, które całkowicie utraciły zdolność odbioru światła, ale też załogi łodzi podwodnych oraz pracowników stacji polarnych i orbitalnych. Wewnętrzny zegar biologiczny, który jest nadrzędnym i najsilniejszym endogennym synchronizatorem wszystkich rytmów biologicznych człowieka, znajduje się w mózgu – dokładniej w jądrze nadskrzyżowaniowym (nucleus suprachiasmaticus, SCN) (A.3. Rytm dobowy – skutki zaburzenia
Nowak, B.J. Jeżeli z jakichś przyczyn dochodzi do rozstrojenia rytmu świetlnego dzień–noc, kaskadowo zostają zaburzone również inne rytmy, np. Cyklicznej syntezy i wydzielania hormonów. Tym stałym rytmom podlegają sen i aktywność, szybkość pracy serca, ciśnienie tętnicze, zmiany temperatury ciała oraz stężenie hormonów, m.in. Kortyzolu, hormonu wzrostu, prolaktyny i melatoniny (Z.J. Zawilska 2002). Odpowiednio „nastawiony” zegar biologiczny jest niezbędny dla codziennego dobrego samopoczucia, gdyż jest głównym wewnętrznym nadawcą i koordynatorem rytmów biologicznych człowieka.4. Melatonina – synchronizator zegara biologicznego
Przy niesprzyjających warunkach, których nie można zmienić, jego potencjał zostaje ograniczony (D. Pracki 2002). Jednym z synchronizatorów zegara biologicznego jest melatonina wykazująca bardzo charakterystyczny rytm dobowy, ściśle zależny od warunków oświetlenia. Pracka, T. Krótkotrwała ekspozycja na światło w nocy prowadzi do szybkiego i drastycznego zmniejszenia, a nawet zahamowania produkcji melatoniny. Nowak, B.J. U osób pracujących w nocy dochodzi zatem do zmniejszonej produkcji melatoniny, co ma niekorzystny wpływ na ich zdrowie. Zdrowy organizm wykazuje największą aktywność, gdy posiada najdogodniejsze okoliczności do rozwoju. Pracka, T. Kierując się cyklem światło–ciemność, mózg koordynuje dobowe rytmy wielu hormonów i genów, a także innych procesów fizjologicznych. Podczas ciemności wzmaga się synteza tego hormonu i jego prekursora – serotoniny (D. Pracki 2002). Natomiast dłuższa ekspozycja na światło powoduje przesunięcie faz okołodobowego rytmu tego hormonu (Z.J. Zawilska 2002). Rytmika aktywności człowieka – modyfikowana wspomnianymi czynnikami – ma służyć utrzymaniu organizmu w stanie najwyższej sprawności i zapewnić odpowiednią jakość życia.5. Melatonina a insulinooporność
Leproult, U. Van Cauter 2014). Cipolla-Neto i wsp. 2014). Zaobserwowano, że wrażliwość na insulinę istotnie zmniejsza się po ograniczeniu snu, a stan zapalny wzrasta (R. Holmbäck, E. Działanie melatoniny reguluje również ekspresję transportera glukozy typu 4 (GLUT 4) lub wyzwala fosforylację receptora insuliny, dlatego deficyt stężenia tego hormonu może wpływać na powstanie insulinooporności (J. Melatonina została uznana za kluczowy czynnik syntezy, wydzielania i działania insuliny.6. Zaburzony rytm dobowy a regeneracja organizmu
Lowden i wsp. 2010). Scheer i wsp. 2009). Większość osób podejmujących pracę zmianową zazwyczaj ma tylko 5–6 godzin wypoczynku (C. Jest to ważna kwestia, ponieważ istnieją dane sugerujące, że zmniejszony stosunek godzin snu do godzin czuwania wpływa negatywnie na funkcje fizjologiczne i behawioralne. Tobaldini i wsp. 2017; Y.S. Lucey, D.M. Uważa się, że może to wynikać ze zmniejszenia aktywacji w korze przedczołowej (PFC), która upośledza funkcje poznawcze związane m.in. Z uczeniem się i zapamiętywaniem (A.J. Powiązanie melatoniny z metabolizmem glukozy może po części tłumaczyć, dlaczego ryzyko rozwoju zespołu metabolicznego u pracowników zmianowych jest 4-krotnie wyższe niż u pracowników dziennych (M. W tej zależności rolę odgrywa również słaba adaptacja fizjologiczna do ograniczonego snu – prowadząca do przewlekłej senności i jedzenia w nieregularnych porach – oraz niższa jakość diety (F.A.J.L. Choć teoretycznie 8 godzin snu w nocy powinno równać się 8 godzinom snu w ciągu dnia, to w rzeczywistości regeneracja po nocnej zmianie często nie jest nawet zbliżona do tej optymalnej. Sargent i wsp. 2016). Przewlekła deprywacja snu może zwiększać ryzyko chorób układu krążenia i choroby Alzheimera (E. Ju, B.P. Holtzman 2014). Krause i wsp. 2017). La Sala i wsp. 2007; A.7. Zaburzony rytm dobowy a dieta i sytość
Heath i wsp. 2016). Może to wpływać na przyjmowanie pokarmu oraz bilans energetyczny, a tym samym wiązać się z nadwagą i otyłością oraz nieprawidłowościami w krążeniu sercowo-naczyniowym (S.A. W codziennej diecie osoby przemęczone nocnym trybem życia chętniej sięgają po gotowe rozwiązania, które nie wymagają długiej obróbki przed spożyciem, a taka żywność często nie niesie ze sobą zbyt dużej wartości odżywczej. Dodatkowo zmiany w harmonogramie snu i budzenia mogą prowadzić do zwiększonego wahania fizjologicznie aktywnej krążącej wolnej leptyny – hormonu sytości. Shea i wsp. 2005). U osób pracujących na nocnych zmianach rzeczywiście zauważa się niższe spożycie warzyw i owoców oraz większe niż zalecane spożycie tłuszczu (G.8. Zaburzony rytm dobowy a ryzyko nowotworu
Co jeszcze bardziej niepokojące, obecna klasyfikacja Międzynarodowej Agencji Badań nad Rakiem (IARC) zwraca uwagę na poważne niebezpieczeństwo pracy na nocnej zmianie. Anisimov i wsp. 2020). Cho i wsp. 2000). Zakwalifikowano ją w grupie 2A jako prawdopodobnie rakotwórczą dla ludzi – podobnie jak akrylamid czy środek ochrony roślin DDT (V.N. Zaburzenie rytmów okołodobowych osłabia zdrowie fizyczne i psychiczne, a także społeczne funkcjonowanie jednostek (K.9. Czy to w ogóle praca zmianowa – jak zniwelować jej negatywne skutki?
Zaleca się, by wyznaczyć indywidualną regularność posiłków i zadbać o ich wysoką wartość odżywczą. Za dobre samopoczucie będzie odpowiadać również aktywność fizyczna, jednak nigdy nie należy przekładać jej nad regenerację. Praca zmianowa w obecnych czasach jest niezbędna do zachowania odpowiedniego tempa produkcji i usług – nie tylko tych komercyjnych, ale przede wszystkim ratujących życie i dbających o nasze bezpieczeństwo. Kluczowa będzie również dbałość o jakość snu i drzemki w środku dnia, które mogą zminimalizować przemęczenie wynikające z pracy zmianowej. Natomiast po stronie przełożonych powinno leżeć odpowiednie zaprojektowanie grafików zmianowych, które pozwoli uniknąć długotrwałego narażenia na nocną pracę. Nie jest więc możliwe jej zupełne wyeliminowanie z rynku pracy, warto zatem znać sposoby wspierające organizm w tym wyzwaniu.
