Co je to cirkadiánní rytmus a biologické hodiny? + Poruchy a 16 potravin, které vám pomohou lépe usnout

Vnitřní biologické hodiny neboli cirkadiánní rytmus – kde sídlí a co ho ovlivňuje?
Změny související s přibývajícím věkem?
Souvislost denní doby s nemocemi.
Poruchy vnitřního rytmu a jak je zvládat v domácnosti?
Čtěte s námi dál a dozvíte se to nejdůležitější.

V roce 2017 byla třem americkým vědcům (Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash a Michael W. Young) udělena Nobelova cena za fyziologii nebo lékařství za jejich unikátní výzkum vnitřních biologických hodin.

Přinesli mnoho nových informací o regulaci těchto biologických hodin na buněčné úrovni, objasnili jejich význam pro lidské zdraví a položili základy pro vznik nové vědní disciplíny, cirkadiánní biologie.

Co je to cirkadiánní rytmus?

Střídání dne a noci neboli světla a tmy způsobené otáčením Země kolem své osy existuje od počátku živé existence. Všechny organismy se během evoluce přizpůsobily těmto změnám tím, že si vytvořily biologické rytmy.

Podle délky periody se biorytmy dělí na několik typů:

• Cirkadiánní rytmus – délka periody je 24 ± 4 hodiny
• Ultradiánní rytmus – délka periody je delší než 24 hodin
• Infradiánní rytmus – s periodou kratší než 24 hodin
• Cirkoseptální rytmus – jejich perioda je 7 (± 3) dnů
• Cirkanuální rytmus – s periodou přibližně 1 rok (± 2 měsíce)

Cirkadiánní rytmus je definován jako spontánní regulace organismu v reakci na změny vnějšího prostředí. Umožňuje tělu připravit se na podmínky, které teprve nastanou.

Stejně jako student ví, v kolik hodin skončí přednáška, kdy bude zkouška nebo v kolik hodin budou v televizi večerní zprávy, tělo předvídá změny. Připravuje se na ně, a je tak schopno se s nimi lépe vyrovnat.

Kromě pravidelného rytmu dne a noci existují v našem těle i další biorytmy, např. rytmus tělesné teploty, spánku, příjmu potravy, srdeční frekvence, krevního tlaku, vylučování hormonů atd.

Pokud jsou tyto biorytmy synchronní s vnějším prostředím, jsme výkonnější, máme lepší náladu, naše orgány lépe fungují, náš imunitní systém lépe funguje a jsme odolnější vůči různým nemocem, zejména civilizačním.

Kde sídlí naše vnitřní hodiny a jak fungují?

Každé hodiny mají svůj strojek, srdce celého mechanismu.

V případě vnitřních hodin sídlí tato funkční jednotka v mozku, v centru zvaném suprachiasmatická jádra, které se nachází v hypotalamu.

Toto centrum udržuje biologické rytmy i bez vnějších podnětů. Je to takzvaný pacemaker, který funguje na úrovni genů.

Při udržování cirkadiánního rytmu střídání bdění a spánku reagují vnitřní hodiny na základě střídání světla a tmy.

Pokud je venku světlo, dopadají světelné paprsky na sítnici oka. Nervy ze sítnice přenášejí informace o světle do suprachiasmatických jader v hypotalamu. Tyto informace jsou pak vedeny do epifýzy, která vylučuje malé množství spánkového hormonu melatoninu.

Ten dosedá na své receptory (melatoninové receptory) opět v suprachiasmatickém jádru, kde brzdí jeho další produkci. Tím je zajištěna minimální sekrece melatoninu během denních hodin.

Za tmy se melatonin vylučuje ve velkém množství, protože není ničím blokován.

Jeho vylučování začíná za soumraku a maximální úrovně vylučování dosahuje kolem půlnoci. Ráno se opět snižuje.

Melatonin má v našem těle mnoho biologických účinků. Je to dáno tím, že melatoninové receptory se nacházejí na různých orgánech těla, které na vylučování melatoninu reagují změnou své funkce.

Jako příklad uvádíme některé účinky melatoninu:

• nastartování imunitního systému
• pozitivní vývoj reprodukčních orgánů
• zlepšení plodnosti
• ovlivňuje paměť a učení
• antioxidační účinky

Další hormony ovlivňující cirkadiánní rytmy

Kortizol, nejvýznamnější í a životně důležitý stresový hormon vylučovaný nadledvinami, se také vylučuje v závislosti na cirkadiánních biorytmech. Jeho koncentrace se během dne mění.

Nejvyšší množství kortizolu máme v krvi ráno po probuzení, kolem 8. hodiny.

Spánek v této době může přirozený vrchol vylučování kortizolu potlačit.

Naopak večer v době spánku je jeho koncentrace nejnižší.

Přerušovaný spánek a časté noční buzení mohou být způsobeny nadměrným vylučováním kortizolu během spánku.

Dalším hormonem podléhajícím cirkadiánnímu rytmu je růstový hormon vylučovaný hypofýzou. Jeho sekrece je přímo spojena s cyklem bdění a spánku.

Růstový hormon se nejintenzivněji vylučuje během nejhlubší fáze spánku, tzv. fáze pomalých vln.

Časté probouzení a přerušování této fáze spánku může negativně ovlivnit sekreci růstového hormonu.

Prolaktin je další hormon vylučovaný hypofýzou, hypotalamem. Také jeho sekrece přímo souvisí se spánkovým biorytmem. Prolaktin se začíná vylučovat asi hodinu po usnutí a nejvyšší koncentrace dosahuje krátce před probuzením.

Pohlavní luteinizační hormon se začíná vylučovat u dětí během spánku před nástupem puberty. Toho se využívá k identifikaci nástupu puberty u dětí před viditelnými sekundárními pohlavními znaky, jako je zvýšené ochlupení.

Kdy je pro naše tělo nejzdravější jít spát?

Spánek je pro tělo nesmírně důležitý. Orgány během něj zahajují detoxikační funkci, vylučují se důležité hormony, které udržují naše tělo v rovnováze, mozek vytváří nová nervová spojení a ukládá všechny nové informace.

Proto si spánek zaslouží naši pozornost a trochu "programování".

Kromě výše popsaných cirkadiánních rytmů existuje ještě jeden důležitý biorytmus našeho těla, a tím je jeho tělesná teplota.

Naše tělesná teplota je nejnižší mezi třetí a pátou hodinou ranní. Poté teplota postupně stoupá a o 12 hodin později opět mírně klesá. Po tomto poklesu tělesná teplota k večeru opět stoupá, až ráno opět klesne.

Nejzdravější spánek začíná asi 5 až 7 hodin před ranním teplotním minimem. Z toho vyplývá, že pro tělo je nejzdravější jít spát před 22. hodinou.

Kromě usínání je samozřejmě důležitá i doba vstávání. Ta by měla nastat 2 hodiny po teplotním minimu, tedy nejpozději v 7 hodin ráno.

Rychlost usínání a udržení spánku ovlivňuje již zmíněný hormon melatonin. Jeho vylučování z epifýzy je blokováno intenzivním modrým světlem, zejména v době, kdy je venku přirozeně tma.

Pokud chcete rychle a tvrdě usnout, neměli byste se před spaním dívat na jasně osvětlené obrazovky mobilních telefonů nebo televize a měli byste mít doma tlumené osvětlení.

Místo zírání do obrazovky si před spaním raději přečtěte knihu. Světlo z lampičky na čtení je přirozenější a lepší pro oči.

Naopak ranní osvětlení je vítané a časné blokování melatoninu dokáže rychleji nastartovat a osvěžit mozek.

Změny biorytmů související s věkem

Lidé nemají od narození "nastavené hodiny", ale tento proces se s věkem vyvíjí a mění. Souvisí to především se změnou vylučování hlavního spánkového hormonu melatoninu.

Novorozenci nemají cirkadiánní rytmus.

Z tohoto důvodu je jejich biorytmus nepravidelný a vnějšímu prostředí se přizpůsobují až po několika měsících. Samotný melatonin se začíná vylučovat ve třech měsících věku.

Po určité době se všechny funkce a biorytmy přizpůsobí vnějším podmínkám a začne pravidelný spánkový cyklus. Děti potřebují až 9–10 hodin spánku denně, nejlépe v noci.

Ačkoli dospívající mají již plně vyvinutý cirkadiánní rytmus, dochází u nich k posunu cirkadiánního rytmu. Nazývá se "opožděná spánková fáze". V praxi to znamená, že dospívající se unaví mnohem později než mladší jedinci.

Největší únavu pociťují kolem třetí až sedmé hodiny ranní. Je logické, že ráno potřebují spát déle. Množství spánku se nemění a stejně potřebují ideálních 9 hodin nerušeného spánku.

Tato skutečnost vám může pomoci být vstřícnější k vašim dospívajícím dětem, které usínají pozdě a jsou nejvíce unavené ráno, když musí do školy.

Dospělí by měli mít stabilní cirkadiánní rytmus.

Pro jeho správnou funkci je však důležité udržovat pravidelnost ve zvyklostech a dobrou spánkovou hygienu.

Dospělí mají nejhlubší spánek před půlnocí, po vyloučení melatoninu.

Paradoxně se cítí nejvíce unaveni v úplně jinou dobu, a to mezi jednou a třetí hodinou odpoledne. Tehdy dochází k útlumu.

Pokud se rozhodnete pro malé zdřímnutí, je povoleno, ale jen na krátkou dobu, ideálně 45–60 minut. Pozdější hodiny nebo delší spánek se nedoporučují.

U starších lidí dochází opět k posunu cirkadiánního rytmu, a to opačným směrem než v pubertě. Chodí spát mnohem dříve a také dříve vstávají.

Cirkadiánní rytmus také řídí projevy některých onemocnění.

Lékaři si již v minulosti všimli, že výskyt některých onemocnění je častější v určitou denní dobu.

Například lidé s arteriální hypertenzí mají ráno po probuzení mnohem vyšší krevní tlak než v jinou denní dobu.

Přečtěte si také: 

• Měření krevního tlaku, pulsu nebo dechu v domácích podmínkách. Jak se vyznat v hodnotách?
• Měření krevního tlaku: Jaké jsou zásady správného postupu? + 10 zásad
• Co je to maskovaná hypertenze? Normální krevní tlak u lékaře, ale...
• Neléčená hypertenze ohrožuje zdraví a život. Jaké má komplikace?

Vrchol výskytu epileptických záchvatů je brzy ráno a pozdě večer před půlnocí.

Záchvaty migrény se objevují zejména ráno, stejně jako alergická rýma nebo bolesti kloubů při revmatoidní artritidě.

Před polednem mají svůj čas kardiovaskulární onemocnění. Angina pectoris, infarkt myokardu nebo náhlá mozková příhoda mají v této době nejvyšší výskyt.

V odpoledních hodinách se objevují onemocnění trávicího traktu, zejména je hlášena vředová choroba žaludku nebo dvanáctníku.

K večeru mají tendenci se zhoršovat kožní onemocnění, dermatózy, ekzémy, svědění apod.

Velmi nepříjemné jsou také chronické bolesti nebo nádorové bolesti, které v noci dosahují maxima a budí ze spánku.

Poruchy cirkadiánního rytmu

Mezi nejčastější typy poruch cirkadiánního rytmu ve spánku patří následující...

Porucha opožděné spánkové fáze

Při tomto typu poruchy rytmu spánku a bdění pociťujete únavu a chuť na spánek mnohem později než ostatní lidé ve vašem okolí. Váš spánek a následné probuzení se opožďuje nejméně o dvě hodiny, než je považováno za normální nastavení biorytmu.

Takoví lidé jsou často označováni jako "noční sovy", protože nemají potřebu chodit spát a zůstávají vzhůru až do rána, například do 2:00 hodin.

Jejich potřeba spánku se však od ostatních jedinců nemění, a proto spí až do poledních hodin. Pokud musí ráno brzy vstávat do práce, jsou věčně unavení, nepozorní a ospalí. Takoví lidé jsou často vnímáni jako líní, nemotivovaní a bez snahy.

Ráno chodí pozdě do školy, do práce nebo na schůzky, což nezanechává dobrý dojem.

Naopak pozdě večer a v noci se cítí nejproduktivnější a nejtvořivější, pozornější a výkonnější.

Tato porucha se může vyskytovat v rodinách, takže jste ji mohli zdědit například po svých rodičích.

Pokročilá porucha spánkového rytmu

Lidé s touto poruchou jsou známí tím, že usínají příliš brzy, často při sledování televize. Jsou také ospalí na společenských akcích a v práci, která přetrvává do večerních hodin.

Naopak se brzy budí, často uprostřed noci nebo brzy ráno, kdy všichni ostatní ještě spí, kolem druhé až páté hodiny ranní. Obvykle se jim přes veškerou snahu nedaří znovu usnout.

Takové časné vstávání je nepříjemné. Tito jedinci si často stěžují na nespavost, ačkoli když spočítáme hodiny jejich spánku, zjistíme, že spí stejně dlouho jako ostatní lidé.

Tento typ poruchy se vyskytuje především u lidí středního a staršího věku a může být také dědičný.

Jet lag

Jedna z nejznámějších přechodných poruch spánku, kterou trpí lidé, kteří cestovali letecky přes více než dvě časová pásma od svého domova. Narušení cirkadiánních rytmů a vnitřních hodin výrazně ztěžuje aklimatizaci a fungování v novém časovém pásmu.

Někdy se jet lag neprojeví na dovolené, ale až po návratu domů.

Je to způsobeno tím, že cíl dovolené mohl být na západě zeměkoule. Do západních zemí se obecně cestuje z hlediska biorytmů snadněji, protože je snazší zůstat vzhůru navzdory únavě než usnout, když nejste unavení.

Za dobu strávenou na dovolené se vaše vnitřní hodiny přirozeně upravily. Domů však již cestujete směrem na východ a tehdy se jet lag může doma projevit v plné síle.

Kromě únavy a ospalosti se jet lag projevuje i dalšími příznaky, jako je nechutenství, žaludeční nevolnost, průjem nebo zácpa, poruchy nálady a podrážděnost.

Narušení biorytmu při práci na směny

Jedná se o poruchu spánku, kterou trpí lidé, kteří musí pracovat na směny. V době, kdy je venku tma a tělo je přirozeně naprogramováno ke spánku, musí tito jedinci podávat maximální výkon a zůstat vzhůru.

Nejčastěji se jedná o zdravotnické pracovníky, záchranáře, hasiče, pracovníky v potravinářství, pracovníky v technologickém průmyslu a další.

Navíc se nejedná o pravidelnou noční práci. Obvykle tito zaměstnanci střídají noční a denní směny, takže se jejich cirkadiánní rytmus neustále mění a nemůže se ustálit na pravidelném rytmu.

Kromě toho, že tito lidé trpí neustálou únavou, mohou se u nich vyskytnout i závažnější příznaky, jako např.:

• zažívací potíže
• nechutenství nebo obezita
• nevolnost
• žaludeční vředy
• onemocnění střev
• kardiovaskulární onemocnění
• bolesti hlavy
• neurologické poruchy
• podrážděnost
• úzkost
• poruchy nálady a deprese
• zvýšené riziko rakoviny, např. rakoviny prsu

Mezi závažnější zdravotní a sociální problémy patří zvýšené riziko zneužívání alkoholu a závislosti.

Mezi často zneužívané látky patří návykové látky, např. různé stimulanty a drogy.

Nepravidelný rytmus spánku a bdění

Tato porucha spánku se vyznačuje tím, že nemá přesně definovaný cyklus spánku a bdění. Člověk trpící touto poruchou si musí během 24 hodin několikrát zdřímnout.

Přestože spí často, trpí takový jedinec výrazně chronickou nespavostí a únavou.

Nejčastěji se tato porucha vyskytuje u osob se závažnými neurologickými onemocněními, jako jsou různá degenerativní onemocnění, demence, u starších osob žijících v domovech důchodců, u dětí s mentálním postižením a u osob, které prodělaly úraz hlavy s poraněním mozku.

Narušení 24hodinového rytmu spánku a bdění

Osoby s tímto typem poruchy spánku mají normální délku spánku, ale jejich "vnitřní hodiny" jsou delší než 24 hodin.

To způsobuje, že se skutečný cyklus spánek-bdění den ode dne mění a každý den se zpožďuje o jednu až dvě hodiny. Tato porucha je typická pro nevidomé, kterým chybí světelný podnět na sítnici.

Lékařské možnosti léčby poruch spánku

Léčba poruch spánku a poruch cirkadiánního rytmu je přizpůsobena v závislosti na typu poruchy a stupni její závažnosti.

Pro pozitivní efekt léčby je obvykle nutná kombinace několika terapeutických metod a disciplína v domácím prostředí.

Terapie jasným světlem

Terapie aplikací jasného světla se používá k usnadnění usínání nebo k oddálení spánku. Nejdůležitější a nejobtížnější je správné načasování této terapie, a proto by ji měl podávat odborník na poruchy spánku ve spánkovém centru.

Terapie jasným světlem zahrnuje aplikaci velmi jasného světla o vysoké intenzitě (2 000 až 9 500 luxů). Doba expozice se pohybuje od jedné do dvou hodin.

Tímto způsobem dochází k přenastavení cirkadiánních hodin tak, aby byly lépe synchronizovány s vnějším cyklem světla a tmy.

Léky

Nejběžnějším a nejdostupnějším lékem, a to i bez lékařského předpisu, je melatonin, který je k dispozici ve formě spreje i tablet. Užívá se krátce před spaním a měl by pomoci s usínáním a udržením spánku.

U závažnějších poruch spánku zasahuje odborný lékař, například psychiatr nebo neurolog, který předepíše potřebné léky podle typu poruchy.

Chronoterapie

Tento typ terapeutického přístupu je založen na postupném posouvání nebo oddalování (např. o tři hodiny každé dva dny) doby spánku.

Je to poměrně náročný proces a vyžaduje trpělivost nejen pacienta, ale i jeho případného partnera. K úspěšnému posunu spánkového cyklu může dojít až po několika týdnech usilovného snažení.

Jakmile se podaří cyklus upravit do uspokojivého rytmu, je třeba tento pravidelný režim spánku a bdění dlouhodobě udržovat.

Domácí rady, jak zvládnout posunutý cirkadiánní rytmus

Ke kvalitnímu a zdravému spánku si můžeme rychle dopomoci změnou životního stylu a zařazením několika potravin, které podporují usínání.

Mezi návyky spánkové hygieny patří např.:

• dodržování pravidelného času spánku a bdění, a to i ve dnech volna, o víkendech a svátcích
• omezení denního spánku (neplatí pro pracovníky na směny)
• pravidelná fyzická námaha, ale vyvarování se cvičení alespoň 1 hodinu před spaním
• omezení alkoholu před spaním (ačkoli je všeobecně známo, že sklenka vína nebo piva pomáhá usnout, spánek není kvalitní a je ztížen metabolismem alkoholu)
• nepožívání kofeinu a nikotinu před spaním
• nesledovat obrazovky s modrým světlem, např. obrazovky mobilních telefonů nebo počítačů

10 potravin, které přirozeně obsahují melatonin a zlepšují usínání:

1. hrozny
2. třešně a višně
3. ovesné vločky
4. jahody
5. rajčata
6. pistácie
7. mandle
8. vlašské ořechy
9. maliny
10. goji

6 potravin, které obsahují tryptofan, který je prekurzorem při syntéze melatoninu:

1. dýňová semínka
2. tofu
3. kuřecí maso
4. arašídy
5. sýr cottage
6. jogurt