Tegoroczni nobliści odkryli, jak naprawdę działa nasz zegar biologiczny
Nagroda Nobla 2017 w dziedzinie fizjologii i medycyny trafiła do trzech Amerykanów. Jeffrey C. Hall (72 l.), Michael Rosbash (73 l.) i Michael W. Young (68 l.) zostali uhonorowani za badania nad molekularnymi mechanizmami odpowiedzialnymi za rytm okołodobowy. Mówiąc prościej, otrzymali oni Nobla za badania nad zegarem biologicznym.
W 1984 roku Jeffrey Hall i Michael Rosbash (Brandeis University w Bostonie) oraz Michael Young (Rockefeller University w Nowym Jorku) wyizolowali oni gen period. W późniejszym czasie Hall i Rosbash odkryli, że białko nazwane PER, kodowane przez ten gen, gromadzi się w komórce nocą, a w dzień ulega degradacji.
W roku 1994 Michael Young odkrył drugi gen, nazwany timeless, kodujący białko TIM, niezbędne, aby utrzymać prawidłowy rytm dobowy. Kolejnym odkryciem był gen doubletime, dzięki któremu zmiany poziomu białek zachowują rytm 24-godzinny. W dalszych badaniach rozpoznano kolejne białka, które tworzą ten skomplikowany mechanizm zegarowy zawarty w komórkach organizmu.
Muszka owocówka przyczyniła się do nowego odkrycia
Nagrodzeni w tym roku nobliści pracowali na modelu muszki owocówki. Jak wyjaśnia dr hab. Unfal:
Właśnie u tej muszki owocówki odkryli, że wraz ze zmianą ilości światła w ciągu dnia dochodzi do zmian ekspresji genów, które produkują białko period (PER). Białko to akumuluje się w trakcie fazy ciemnej, a potem w trakcie fazy jasnej, czyli w trakcie dnia, ulega rozpadowi. A więc im dłużej organizm poddany jest działaniu światła, tym mniej jest tego białka.
Należy dodać, że taki wielu chorób sercowo-naczyniowych, takich jak udar czy zawał mięśnia sercowego, mają miejsce przede wszystkim w godzinach wczesnoporannych.
Zwykle nie pamiętamy o naszym wewnętrznym zegarze na co dzień. Przypominamy sobie o nim dopiero po nieprzespanej nocy, po podróży samolotem za ocean albo wówczas, kiedy zmieniamy czas.
Rytm narzucany przez zegar biologiczny jest silniejszy niż plan dnia, który sobie zakładamy. Warto je zsynchronizować. Im lepsza synchronizacja, tym lepiej dla naszego samopoczucia. I dla naszego zdrowia.
Jak działa nasz wewnętrzny zegar?
7:00– układ pokarmowy zaczyna wydzielać enzymy i przygotowuje się do śniadania
10:00 – umysł osiąga szczytową formę, porę między godz. 8 a 12 warto wykorzystać na najtrudniejsze zadania
11:00– serce jest w najlepszej formie, o tej porze doskonale zniesie dodatkowe obciążenia
12:00 – żołądek ponownie sygnalizuje głód, a wątroba, znużona wcześniejszą aktywnością, wypoczywa
14:00 – organizm domaga się sjesty, do godz. 16 lepiej nie wykonywać ważnych obowiązków, ponieważ sprawność umysłowa maleje
15:00 – zaczynasz odzyskiwać wigor, wzrasta temperatura ciała
17:00 – to drugi intelektualny i fizyczny szczyt, który trwa do godz. 20
21:00 – żołądek ogranicza wytwarzanie soków trawiennych, zjedzony o tej porze posiłek jest wolno trawiony; to najlepszy czas na ciepłą, odprężającą kąpiel
22:00 – w organizmie jest teraz największe stężenie melatoniny, powodującej odczucie znużenia
23:00 – jesteś najbardziej zrelaksowana, hormony stresu mają najniższy poziom; najlepsza pora, by pójść spać
1:00 – podczas snu mózg jest w funkcji stand-by, ciałem steruje wegetatywny układ nerwowy, który nie podlega naszej woli
3:00 – nerwowy układ wegetatywny delikatnie zaczyna budzić organy wewnętrzne
4:00 – najniższe ciśnienie krwi, najwolniejszy puls. Od tej godziny ciśnienie pomału zaczyna wzrastać, zaczyna także rosnąć temperatura, w końcu o odpowiedniej godzinie jesteśmy obudzeni
5:00 – pora największej aktywności hormonów płciowych, do godziny 8 to czas na seks
6:00 – organizm programuje się na maksymalne obroty; serce pracuje coraz szybciej, wzrasta ciśnienie krwi
Te dane godzinowe są uśrednione. W przypadku konkretnej osoby zegar może „tykać” nieco inaczej.Przesunięcie przedziałów czasowych jest możliwe nawet o 2-3 godziny do przodu lub do tyłu, w zależności od tego, czy jesteśmy typem skowronka, czy też nocnego marka.