ریتم شبانه روزی و یا ریتم سیرکادین چیست؟

ریتم شبانه روزی یا ریتم سیرکادین (Circadian Rhythm)، تغییرات فیزیکی، ذهنی و رفتاری هستند که به دنبال یک چرخه ۲۴ ساعته می‌آیند. این فرآیندهای طبیعی در درجه اول به نور و تاریکی پاسخ می‌دهند و بر بیشتر موجودات زنده از جمله حیوانات، گیاهان و میکروب‌ها تأثیر می‌گذارند.

کرونوبیولوژی در واقع مطالعه ریتم‌های شبانه روزی است. یکی از نمونه‌های ریتم شبانه روزی مرتبط با نور، خوابیدن در شب و بیدار بودن در روز است.

ساعت بیولوژیکی (Biological Clock) چیست؟

ساعت‌های بیولوژیکی دستگاه‌های زمان‌بندی طبیعی موجودات هستند که چرخه ریتم‌های شبانه‌روزی را تنظیم می‌کنند. آنها از مولکول‌های خاصی (پروتئین‌ها) تشکیل شده‌اند که با سلول‌های سراسر بدن تعامل دارند. تقریباً هر بافت و اندامی دارای ساعت بیولوژیکی است.

محققان ژن‌های مشابهی را در افراد، مگس‌های میوه، موش‌ها، گیاهان، قارچ‌ها و چندین موجود دیگر که اجزای مولکولی ساعت را می‌سازند، شناسایی کرده‌اند.

ساعت اصلی (Master Clock) چیست؟

یک ساعت اصلی در مغز وجود دارد که تمام ساعت‌های بیولوژیکی موجود زنده را هماهنگ می‌کند و ساعت‌ها را هماهنگ نگه می‌دارد.

در جانوران مهره‌دار، از جمله انسان‌ها، ساعت اصلی گروهی از حدود ۲۰۰۰۰ سلول عصبی (نورون) است که ساختاری به نام هسته سوپراکیاسماتیک یا SCN را تشکیل می‌دهند. SCN در بخشی از مغز به نام هیپوتالاموس قرار دارد و ورودی مستقیم را از چشم دریافت می‌کند.

آیا بدن ریتم شبانه روزی خود را می‌سازد و حفظ می‌کند؟

بله، عوامل طبیعی در بدن، ریتم شبانه روزی را تولید می‌کنند. برای انسان، برخی از مهم‌ترین ژن‌ها در این فرآیند، ژن‌های Period و Cryptochrome هستند. این ژن‌ها پروتئین‌هایی را کد می‌کنند که در شب در هسته سلول تجمع می‌کنند و در طول روز کاهش می‌یابند. مطالعات روی مگس‌های میوه نشان می‌دهد که این پروتئین‌ها به فعال کردن احساس بیداری، هوشیاری و خواب آلودگی کمک می‌کنند.

با این حال، سیگنال‌های محیط نیز بر ریتم شبانه روزی تأثیر می‌گذارد. برای مثال، زمانی که بدن ژن‌های Period و Cryptochrome را روشن می‌کند، قرار گرفتن در معرض نور در زمان متفاوتی از روز می‌تواند بازنشانی شود.

ریتم شبانه روزی چگونه بر سلامتی تأثیر می‌گذارد؟

ریتم شبانه روزی می‌تواند بر عملکردهای مهم بدن تأثیر بگذارد، از جمله:

• ترشح هورمون‌های مختلف
• عادات غذایی و هضم غذا
• دمای بدن

بیشتر مردم متوجه تاثیر ریتم شبانه روزی بر الگوی خواب خود می‌شوند. هسته سوپراکیاسماتیک یا SCN تولید ملاتونین را کنترل می‌کند، هورمونی که باعث خواب آلودگی می‌شود. اعصاب بینایی اطلاعات مربوط به نور ورودی را دریافت می‌کنند و این اطلاعات را از چشم به مغز منتقل می‌کنند. وقتی نور کمتری وجود دارد، مثلاً در شب، SCN به مغز می‌گوید ملاتونین بیشتری بسازد تا شما خواب‌آلود شوید.

چه عواملی می‌توانند ریتم شبانه روزی را تغییر دهند؟

تغییرات در بدن ما و عوامل محیطی می‌توانند باعث شود که ریتم شبانه روزی بدن ما و چرخه طبیعی نور تا تاریکی به هم هماهنگ نباشد. مثلا:

• جهش یا تغییر در ژن‌های خاص می‌تواند بر ساعت بیولوژیکی ما تأثیر بگذارد.
• جت لگ یا شیفت‌های کاری باعث تغییراتی در چرخه نور تا تاریکی می‌شوند.
• نور دستگاه‌های الکترونیکی در شب می‌تواند ساعت‌های بیولوژیکی ما را گیج کند.

این تغییرات می‌توانند باعث اختلالات خواب شوند و ممکن است منجر به سایر بیماری‌های مزمن مانند چاقی، دیابت، افسردگی، اختلال دوقطبی و اختلال عاطفی فصلی شوند.