Биологичният часовник

Биологичният часовник

С настъпването на есента, започваме да се усещаме по-изморени и предпочитаме да прекарваме повече време в мързелуване и по-малко – в движение. Това може да е резултат от скъсяването на деня и се контролира от биологичният часовник – вътрешната настройка на организма. Той се влияе от циклите на светлина и тъмнина и определя кога тялото ни да спи и кога да будува, но между тези периоди се случват и много други, прецизно контролирани процеси.

Къде се намира

Биологичният часовник е истински молекулярен часовник, състоящ се от протеини. Повечето клетки в органите ни имат такива молекулярни механизми, а протеините и гените за тях са идентифицирани в множество други организми. По време на тъмният период от денонощието протеините се натрупват в клетката, а през светлия се разграждат. Това води след себе си редица други взаимодействия, които влияят върху хормоните, а от там сърдечния ритъм, и цялостната активност на тялото.

Главният часовник

Дейността на клетъчните биологични часовници се контролира от около 20 хиляди нервни клетки, събрани в т.нар. суперхиазматично ядро, част от хипоталамуса в мозъка. Хипоталамусът получава информация от очите, за светлината, която достига до нас и така може да контролира натрупването и разграждането на протеините, които пък от своя страна определят циркадните ритми.

Влияние върху здравето

Циркадните ритми са денонощната активност на тялото. Те, чрез хормоните, влияят върху всички процеси в тялото. Когато няма достатъчно светлина, по сигнал от главния часовник, в тялото се натрупа мелатонин и започва да ни се спи. Тогава започва синтез на протеини. Ако по някаква причина се излагаме на светлина с определян дължина на вълната през тъмния период, например синята светлина на екраните, този процес може да се наруши.

При тийнейджърите е установен различен циркаден ритъм, от този при възрастните, като мелатонинът започва да се натрупва по-късно, а разграждането на протеините – тоест събуждането, е отложено до 9 или 10 часа сутринта, вместо, както е при възрастните – около началото на светлата част.

Часова разлика

Когато преминаваме през различните часови зони, циркадните ни ритми се нарушават именно поради този механизъм на натрупване и разграждане на протеини в клетките. Макар ритъмът да се влияе предимно от светлината, клетките ни не могат да се пренастроят веднага и трябва да минат няколко цикъла, докато светлината, достигаща до хипоталамуса, успее да регулира точно производството на мелатонин и от там – на останалите протеини. Затова при смяна на часовата зона, се налага период на адаптация.

През 2017 г. за изследване на циркадните ритми е присъдена Нобелова награда на трима изследователи – Джефри Хол, Майкъл Росбаш и Майкъл Янг.  Те открили и описали гените, които кодират протеините, както и установили и доказали целия процес, изследвайки съответните гени при плодовата мушица, които са същите като при хората.

Откритието на биологичния часовник помага да разберем изключително важен процес в тялото. Това ще ни помогне да регулираме циркадните ритми по-добре, така че да подобрим живота на много хора, например работещите през нощта, както и страдащите от различни заболявания, свързани с безсъние.