Как работи биологичният часовник

Нобеловата награда за медицина тази година е за откритието на механизмите, които го настройват

Учените от САЩ Джефри Хол, Майкъл Розбаш и Майкъл Янг са носителите на Нобеловата награда за медицина за 2017 г. Трудът, с който екипът печели, е посветен на молекулярните механизми, които “настройват” вътрешния часовник при хората.

Хронобиологията, или науката за биологичния часовник и циркадните ритми, е растящ дял в науката благодарение на тримата учени. Идеята, че има вътрешен механизъм, който предопределя кога в денонощието е добре човек да спи или да будува, как се настройва ритъмът и какво се случва, когато се наруши, става обект на внимание в научните среди през 60-те и 70-те години на миналия век. В средата на 80-те тримата Нобелови лауреати, които тогава са обикновени молекулярни биолози, започват експериментите си с мушици дрозофили, при които успяват да изолират един конкретен ген и да покажат как той контролира ежедневния биологичен ритъм на мушицата. Генът програмира протеин, наречен PER, който се натрупва в клетките през нощта и се разпада през деня. По-нататъшните им изследвания разкриват и още ключови гени в този процес.

“Съвсем като парчета от пъзел гените взаимодействат перфектно помежду си, създавайки този красив механизъм, който сега познаваме в цялост”, казва Майкъл Янг по време на пресконференцията след обявената награда. Откритието е ключово не само за човешката физиология, но за начина, по който работят всички живи организми на света, включително растенията и животните. Всички те са в унисон с въртенето на Земята заради няколко гени, които тримата методично са намерили измежду десетките хиляди.

Трудът им вече обхваща цялостната система на вътрешния часовник и дава обяснение по какви причини се разстройва – например когато човек пътува и сменя часовата зона. Общата стойност на изследванията им се изчислява на 1.1 млн. долара.

Благодарение на откритията на Хол, Розбаш и Янг сега в световен мащаб се разработват лечения, съобразени конкретно с човешкия биологичен часовник и оптималните периоди от денонощието за прием на лекарства. На основата на откритията им е установена и ясната връзка между разстроения биологичен часовник и често срещани здравословни проблеми като безсънието, депресията и сърдечно-съдовите заболявания. Все по-осъзнат става проблемът с недостига на сън и все повече внимание му се обръща като рисков фактор за множество болести.

Настроението, хормоналният баланс, телесната температура и метаболизмът на човек се менят в различните части на денонощието, а биологичният часовник контролира процеса, т.е. настройва тялото за съответното време. Ако той се “повреди” за кратко, първо страда паметта на човека, но в дългосрочен план това може да е фактор за развитие на диабет, рак или сърдечни заболявания – заради промяната в метаболизма.

Затова и сверяването на дневния график с нуждите на тялото час по час помага на човек да живее здравословно, да намали стреса и натоварването и да се чувства по-жизнен и енергичен. Когато човек изцяло игнорира сигналите на биологичния си часовник, съществува опасност от възникване на травми и заболявания.

 

Биологичният часовник час по час

Биологичният часовник не е еднакъв за всички. Той е съобразен с индивидуалната програма на всеки човек, с навиците, с характера, със здравния му статус. Има обаче определени часове, когато биологичните часовници на отделните хора действат сходно.

05 – 06 ч. Рано сутрин организмът се подготвя за новия ден. Тъканите се възстановяват, костите укрепват, тялото се чувства отпочинало. Утрото е известно и като най-плодородното време за деня – тогава има най-много раждания, освен това нараства и шансът за забременяване, защото към 6 ч. нивата на тестостерон при мъжете са най-високи.

07 – 09 ч. Организмът усеща прилив на енергия, телесната температура се нормализира, официално денят започва. Наблюдава се ускорен синтез на полови хормони.

10 – 12 ч. Това са най-активните часове на деня, подходящи за изпълнение на по-важните задачи. Интервалът се характеризира с максимална концентрация и паметливост, с желание за работа и творческа изява. За сметка на това имунната система е най-слаба и незащитена, тъй като белите кръвни клетки са в почивка. Около 12 ч. е най-подходящото време и за обяд, защото тогава в стомаха се отделят най-много храносмилателни сокове.

13 – 15 ч. Тялото е в режим на изчакване. Човек се чувства леко сънлив, разсеян, хаотичен в действията си, защото нивото на концентрация и бдителност е най-ниско. Затова пък към 15 часа поносимостта на човешкия организъм към болка е най-голяма, така че времето е идеално за всякакви неприятни лечебни процедури.

16 – 18 ч. Постепенно тялото се връща в ритъм. Сетивата се обострят и тогава човек е най-чувствителен към заобикалящата го среда. Поетапно се повишават нивата на адреналин и на серотонин в кръвта. Биологичният часовник сигнализира, че е време за движение и повече активност или за някое приятно и разведряващо занимание в края на работния ден. Моментът е добър за спортуване, тъй като по това време белите дробове работят най-добре. В този интервал косата и ноктите растат най-бързо.

19 – 21 ч. Време за лежерна обстановка, без стрес и излишно напрежение, тъй като нервите се нуждаят от почивка. Тези часове са подходящи за чаша алкохол, защото около 20 ч. ензимите, които разграждат алкохола, работят на пълни обороти.

22 – 00 ч. Към 22 ч. либидото достига върховата си точка. В тези часове също така организмът се чувства уморен и жаден за сън. Затова и учените са установили, че около 23 ч. човек заспива най-бързо.

01 – 02 ч. По това време човек спи най-дълбоко. Тялото е в режим “почивка” и мускулите са изцяло отпуснати. В малките часове на нощта обаче кожата будува и абсорбира козметичните продукти, с които е била третирана. Регенерират се клетките на епидермиса. Това е и цикълът на слабото зрение – около 2 през нощта човешкото око е с изключително намален капацитет.

Translate »