ساعت بیولوژیک بدن چیست و اختلال در آن با چه بیماری‌هایی همراه است؟

اختلال در ساعت بیولوژیکی بدن را چگونه مدیریت کنیم؟ساعت بیولوژیک بدن یا ریتم شبانه روزی (Circadian Rhythm) درواقع به تغییرات فیزیکی، ذهنی و رفتاری اشاره دارد که در طی یک چرخه ۲۴ ساعته تکرار می‌شود. این فرآیندهای طبیعی به نور و تاریکی حساس هستند و به آن‌ها واکنش نشان می‌دهند و بر بیشتر موجودات زنده از جمله حیوانات، گیاهان و میکروب‌ها تأثیر می‌گذارند. کرونوبیولوژی (Chronobiology) علم مطالعه‌ی ریتم شبانه‌روزی است. یکی از نمونه‌های ریتم شبانه‌روزی که با نور مرتبط است، خوابیدن در شب و بیدار بودن در روز است.ساعت بیولوژیکی چیست؟ساعت‌‌های بیولوژیکی درواقع دستگاه‌های زمان‌بندی طبیعی موجودات هستند که چرخه ریتم‌های شبانه‌روزی آن‌ها را تنظیم می‌کنند. این ساعت‌ها 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 انسان‌ها، مگس‌های میوه، موش‌ها، گیاهان، قارچ‌ها و چندین موجود دیگر شناسایی کرده‌اند.ساعت اصلی بدن چیست؟یک ساعت اصلی و مرکزی (در مغز) وجو دارد که تمام ساعت‌های بیولوژیکی موجود زنده را هماهنگ می‌کند و ساعت‌ها را هماهنگ نگه می‌دارد. در حیوانات مهره‌دار، از جمله انسان، ساعت اصلی، گروهی از حدود ۲۰۰۰۰ سلول عصبی (نورون) است که ساختاری به نام هسته سوپراکیاسماتیک (suprachiasmatic nucleus) یا SCN را تشکیل می‌دهند. SCN در بخشی از مغز به نام هیپوتالاموس قرار دارد و یک ورودی مستقیم را از چشم دریافت می‌کند.آیا بدن خودش ساعت بیولوژیک خود را می سازد و حفظ می کند؟بله، عوامل طبیعی موجود در بدن شما ریتم شبانه روزی را تولید می‌کنند. در انسان، برخی از مهم‌ترین ژن‌ها در این فرآیند، ژن‌های Period و Cryptochrome هستند. این ژن‌ها پروتئین‌هایی را کد می‌کنند که در شب در هسته‌ی سلول ساخته می‌شوند و در طول روز کاهش می‌یابند.مطالعات انجام‌شده روی مگس‌های میوه نشان می‌دهد که این پروتئین‌ها به فعال کردن احساس بیداری، هوشیاری و خواب‌آلودگی کمک می‌کنند. با این حال، سیگنال‌های محیط نیز بر ریتم‌های شبانه‌روزی تأثیر می‌گذارد. برای مثال، قرار گرفتن در معرض نور در زمان متفاوتی از روز می‌تواند زمانی که بدن ژن‌های Period و Cryptochrome را روشن می‌کند، بازنشانی (reset) کند.ساعت بیولوژیک چگونه بر سلامتی تأثیر می گذارد؟ریتم شبانه‌روزی می‌تواند بر عملکردهای مهم بدن ما تأثیر بگذارد، از جمله:با این حال، بیشتر افراد متوجه تاثیر ریتم شبانه‌روزی بر الگوی خواب خود می‌شوند. SCN تولید ملاتونین، هورمونی که باعث خواب‌آلودگی می‌شود را کنترل می‌کند. ساعت اصلی بدن (SCN)، اطلاعات مربوط به نور ورودی به بدن را از طریق اعصاب بینایی دریافت کرده و اطلاعات را از چشم به مغز منتقل می‌کند. وقتی نور کمی وجود دارد – مثلاً در شب – SCN به مغز می‌گوید ملاتونین بیشتری بسازد تا احساس خواب‌آلودگی ایجاد شود.در سال ۲۰۱۷، محققین ( Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash, and Michael W. Young) جایزه معتبر نوبل را برای تحقیقات خود در زمینه ریتم شبانه‌روزی دریافت کردند. آن‌ها با مطالعه روی مگس‌های میوه، که ساختار ژنتیکی بسیار مشابهی با انسان دارد، ژنی را شناسایی کردند که به کنترل ساعت بیولوژیک بدن کمک می‌کند. این دانشمندان نشان دادند که این ژن پروتئینی را تولید می‌کند که در طول شب در سلول‌ها ساخته شده و سپس در طول روز تجزیه می‌شود. این فرآیند می‌تواند به‌شدت بر زمان خواب، عملکرد مغز و موارد دیگر تأثیر بگذارد. زمانی که این اکتشافات بزرگ انجام شد، هر سه محقق توسط موسسه ملی علوم پزشکی عمومی آمریکا (NIGMS) تأمین مالی می‌شدند.اختلالات ریتم شبانه‌روزی درمان‌نشده می‌تواند خطر ابتلا به بیماری‌های زیر را افزایش دهد:سیستم ایمنی ضعیف، که می‌تواند منجر به عفونت و افزایش زمان بهبودی پس از بیماری شود.بیماری‌های قلبی عروقی، مانند تصلب شرایین یا سکته مغزی.اختلالات شناختی و رفتاری، مانند کاهش توجه، هوشیاری، تمرکز، مهارت‌های حرکتی و حافظه: این موارد می‌توانند منجر به کاهش بهره‌وری، اشتباهات در محل کار یا تصادفات جاده‌ای شوند. در نوجوانان و جوانان، اختلالات ریتم شبانه‌روزی می‌تواند باعث رفتارهای پرخطر و مشکلاتی در تمرکز در مدرسه، کنترل احساسات و مقابله با استرس شود.اختلالات گوارشی مانند زخم معده، بیماری ریفلاکس معده به مری (GERD) و سندرم روده تحریک‌پذیر: اختلالات ریتم شبانه‌روزی می‌تواند بر سیگنال‌دهی مغز به دستگاه گوارش نیز تأثیر بگذارد. این اختلالات همچنین ممکن است التهاب روده را افزایش داده و باعث بروز علائم گوارشی شوند.مشکلات باروری: اختلالات ریتم شبانه‌روزی ممکن است چرخه هورمونی که باروری و تولیدمثل را کنترل می‌کند، مختل کند.اختلالات متابولیسم که می‌تواند منجر به دیابت، سندرم متابولیک و اضافه وزن و چاقی شود. درباره ریتم شبانه‌روزی و چاقی اینجا بخوانید.اختلالات خلقی، از جمله تحریک‌پذیری، اضطراب و افسردگیبدتر شدن سایر اختلالات خواب، مانند آپنه خواب.چه عواملی می توانند ریتم ساعت بیولوژیک را تغییر دهند؟تغییرات ایجاد شده در بدن ما و همچنین عوامل محیطی می‌توانند باعث شوند ریتم شبانه روزی بدن‌مان با چرخه طبیعی نور و تاریکی محیط، هماهنگ نباشد. مثلا:جهش یا تغییر در ژن‌های خاصی می‌تواند بر ساعت بیولوژیک بدن ما تأثیر بگذارد.جت‌لگ (Jet lag) یا کار شیفتی باعث تغییراتی در چرخه نور و تاریکی می‌شود.نور دستگاه‌های الکترونیکی در شب می‌تواند ساعت های بیولوژیک ما را به‌نوعی گیج کند.این تغییرات می‌توانند باعث اختلالات خواب شده و ممکن است منجر به بیماری‌های مزمن مانند چاقی، دیابت، افسردگی، اختلال دوقطبی و اختلال عاطفی فصلی هم شوند.ریتم های شبانه روزی و جت لگوقتی در طی سفر از مناطق زمانی مختلف عبور می‌کنید، ساعت بیولوژیکی شما با زمان محلی مناطق مختلف، متفاوت خواهد بود. به‌عنوان مثال، اگر از کالیفرنیا به سمت نیویورک پرواز کنید، ۳ ساعت را “از دست می‌دهید”. درواقع وقتی ساعت ۷ صبح در ساحل شرقی از خواب بیدار می‌شوید، ساعت بیولوژیکی شما همچنان به وقت ساحل غربی کار می‌کند، بنابراین بدن شما احساس می‌کند که ساعت ۴ صبح است.در چنین شرایطی ساعت بیولوژیک شما می‌تواند مجددا تنظیم شود، اما این کار را با سرعت متفاوتی از سرعت انتقال مکانی شما انجام می‌دهد. اغلب چند روز طول می‌کشد تا ساعت بیولوژیکی شما با یک منطقه زمانی جدید هماهنگ شود. تنظیم ساعت بیولوژیکی بدن بعد از “به دست آوردن زمان” ممکن است کمی ساده‌تر از “از دست دادن زمان” باشد، زیرا مغز در این دو موقعیت به طور متفاوتی تنظیم می‌شود.محققان چگونه درباره ی ریتم های شبانه روزی تحقیق می کنند؟دانشمندان با مطالعه روی انسان‌ها و با استفاده از ارگانیسم‌هایی که دارای ژن‌های ساعت بیولوژیکی مشابه با انسان هستند، مانند مگس میوه و موش، درمورد ریتم‌های شبانه‌روزی تحقیق می‌کنند. محققانی که این آزمایش‌ها را انجام می‌دهند، محیط سوژه را با تغییر دوره‌های روشنایی و تاریکی کنترل می‌کنند. سپس به‌دنبال تغییراتی در فعالیت ژن یا سایر سیگنال های مولکولی می‌گردند. دانشمندان همچنین ارگانیسم‌هایی که دارای ریتم شبانه‌روزی نامنظم هستند را نیز مطالعه می‌کنند تا مشخص کنند کدام اجزای ژنتیکی در ساعت های بیولوژیکی ممکن است فعالیت متفاوتی داشته باشند.درک عملکرد ساعت‌های بیولوژیکی بدن می‌تواند به درمان‌هایی برای جت‌لگ، اختلالات خواب، چاقی، اختلالات سلامت روان و سایر بیماری های مزمن منجر شود. همچنین می‌تواند روش‌های سازگاری افراد با کارهای شیفتی را بهبود بخشد. تحقیقات بیشتر درمورد ژن‌های مسئول ریتم شبانه‌روزی نیز به ما کمک می‌کند تا درمورد کارکرد بدن انسان بیشتر بدانیم.اختلالات ریتم ساعت بیولوژیک بدن چیست؟اختلالات ریتم شبانه‌روزی بدن – که به‌عنوان اختلالات چرخه خواب و بیداری نیز شناخته می‌شود- مشکلاتی هستند که زمانی رخ می‌دهند که ساعت داخلی بدن شما، که به بدن شما می‌گوید زمان خوابیدن یا بیدار شدن است، با محیط اطراف شما هماهنگ نیست.ساعت داخلی بدن شما که ساعت شبانه روزی نامیده می‌شود، دارای یک چرخه‌ی تقریباً ۲۴ ساعته است . این چرخه‌های ۲۴ ساعته‌ی تکرارشونده ریتم شبانه‌روزی نامیده می‌شود.بدن شما سعی می‌کند چرخه‌ی خواب و بیداری شما را با بروز نشانه‌هایی از محیط هماهنگ کند، مثلازمانی که هوا روشن یا تاریک می‌شود، زمانی که غذا می‌خورید، و زمانی که از نظر فیزیکی فعال هستید. وقتی چرخه خواب و بیداری‌تان با تغییرات محیط‌تان هماهنگ نیست، ممکن است در خوابیدن مشکل داشته باشید و کیفیت خواب شما ضعیف باشد.اختلالی که در چرخه خواب و بیداری شما ایجاد شده است و با فعالیت‌های روزانه شما تداخل دارد ممکن است به این معنی باشد که شما دچار اختلال ریتم شبانه‌روزی هستید.اختلالات در الگوی خواب می‌تواند موقتی بوده و ناشی از عادات خواب، شغل یا سفر باشد. یا اختلال ریتم شبانه‌روزی می‌تواند طولانی‌مدت باشد و ناشی از افزایش سن، ژن‌ها یا یک بیماری پزشکی باشد. ممکن است علائمی مانند خواب‌آلودگی شدید در طول روز، کاهش هوشیاری و مشکلات حافظه و تصمیم‌گیری را نیز تجربه کنید.برای تشخیص اختلال ریتم شبانه‌روزی، پزشک شما ممکن است درمورد عادات خواب شما بپرسد و برخی از تست‌های تشخیصی دیگر را پیشنهاد کند. برنامه‌ی درمانی شما به نوع و علت اختلال ریتم شبانه‌روزی شما بستگی دارد.شما می‌توانید برای جلوگیری از اختلالات ریتم شبانه روزی با ایجاد تغییراتی در شیوه زندگی‌تان برای بهبود عادات خواب، اقداماتی را انجام دهید. اختلالات ریتم شبانه‌روزی در صورت عدم درمان، می‌توانند خطر برخی از بیماری‌ها را افزایش داده یا منجر به تصادفات جاده‌ای شود.