Około jeden na pięć ludzie w krajach zachodnich mogą narażać swoje zdrowie po prostu chodząc do pracy. Dzieje się tak, ponieważ praca zmianowa poza normalnymi godzinami pracy została powiązana z otyłość, cukrzyca, choroby serca, nowotwory i nawet spadki funkcji mózgu.

Naukowcy uważają, że dzieje się tak dlatego, że nasze ciała są zaprogramowane do działania w cyklach znanych jako rytmy dobowe, a zmiany w naszej rutynie spowodowane pracą zmianową lub podróżowaniem na duże odległości zakłócają te rytmy. Jednak nasze nowe badania sugeruje, że wpływ pracy zmianowej lub jet lag na nasz zegar biologiczny można zredukować po prostu zmieniając pory, w których ludzie jedzą.

Kluczem do tej teorii jest idea, że ​​każda osoba ma nie tylko jeden zegar biologiczny, ale raczej złożoną sieć miliardów zegarów komórkowych znajdujących się w całym ciele. w ludzie i inne ssaki, istnieje zegar główny w obszarze mózgu zwanym jądrami nadskrzyżowaniowymi (SCN) i wiele zegarów obwodowych znajdujących się gdzie indziej.

U większości osób główny zegar SCN jest ustawiony na naturalny cykl światła i ciemności planety. Następnie zegar SCN synchronizuje zegary obwodowe, kontrolując rytmy aktywności nerwów, wydzielanie hormonów, temperaturę ciała i zachowania, takie jak cykle snu i czuwania. Synchronizując zegary peryferyjne, SCN utrzymuje harmonię rytmów całego ciała.

Znaczące zmiany w naszych codziennych czynnościach, na przykład kiedy lecimy do innej strefy czasowej lub pracujemy na nocne zmiany, mogą rozsynchronizować te rytmy. W krótkim okresie może to zakłócić nasze wzorce snu i jedzenia oraz sprawić, że poczujemy się zmęczeni i źle się poczujemy (jet lag). W dłuższym okresie naukowcy myślą może przyczynić się do problemów zdrowotnych związanych z pracą zmianową.

Osoby podróżujące na duże odległości często próbują zminimalizować jet lag, dostosowując swoje rutyny do nowych stref czasowych tak szybko, jak to możliwe. W ramach naszych badań chcieliśmy zobaczyć, jak jeden aspekt tego podejścia – zmiana pory posiłków – wpływa na rytm dobowy. Odkryliśmy, że opóźnienie posiłków o pewną ilość spowodowało podobne przesunięcie w niektórych zegarach peryferyjnych, bez zmiany zegara głównego. Jest to ważne, ponieważ badania na zwierzętach sugeruje, że zegary peryferyjne potrzebują więcej czasu, aby dostosować się do nowej rutyny.

Rytmy jedzenia

Od dawna wiemy, że jedzenie o różnych porach różnie wpływa na Twój metabolizm. Organizm ma naturalny rytm dobowy stężenia cukru we krwi, co oznacza, że ​​jeśli spożywasz stałe małe przekąski zamiast okazjonalnych standardowych posiłków, poziom cukru we krwi nadal by się zmieniał w ciągu dnia. Podobnie jedzenie wieczornego posiłku powoduje wyższy szczyt stężenia cukru i tłuszczu we krwi niż jedzenie rano.

Badania wykazały również, że jedzenie może wpływać na niektóre rytmy u zwierząt. Kilkadziesiąt lat temu badacze znaleźli że jeśli podadzą zwierzętom pokarm tylko przez kilka godzin o tej samej porze każdego dnia, ich ciała zaczną przewidywać codzienną paszę poprzez zmiany takich rzeczy, jak temperatura ciała na dwie lub trzy godziny wcześniej. Nadal wykazywały te rytmy, nawet po całkowitym wycofaniu jedzenia przez kilka dni. Prowadzi to do pojęcia „zegara oscylatora, który można pozyskiwać z pożywienia”, gdzieś w ciele, który różni się od zegara SCN i jest związany z porami posiłków.

Więcej ostatnie badania na zwierzętach wskazują, że wiele zegarów obwodowych poza mózgiem można zsynchronizować, ograniczając jedzenie do kilku godzin dziennie. Tak więc oscylator, który można pobrać z pożywienia, może w rzeczywistości zawierać kilka zegarów w ciele. Jednak złożona natura zegarów peryferyjnych utrudnia ich badanie, więc nasza wiedza na temat tego, w jaki sposób pory posiłków synchronizują ludzkie rytmy biologiczne, była słaba.

Aby pomóc przezwyciężyć ten problem, przyjrzeliśmy się, jak zmieniające się pory posiłków wpływają na wewnętrzny rytm dziesięciu zdrowych ochotników płci męskiej. Aby to zrobić, dawaliśmy im trzy posiłki o tej samej porze każdego dnia przez pięć dni, a następnie opóźnialiśmy każdy posiłek o pięć godzin przez kolejne sześć dni. Posiłki były dostosowane do potrzeb metabolicznych każdego uczestnika, a każdy dzienny posiłek był identyczny pod względem kaloryczności i makroskładników.

Pod koniec każdego okresu mierzyliśmy ich rytmy biologiczne w „stała rutyna” warunki, dzięki którym ich zegary biologiczne mogły tykać bez wpływu czynników zewnętrznych, takich jak dobowy cykl światła i ciemności. W celu usunięcia ostrych reakcji na posiłki, każdy badany otrzymywał identyczną przekąskę co godzinę podczas stałych rutynowych części badania.

Resetowanie zegarów peryferyjnych

Najbardziej uderzającymi wynikami naszego badania było to, że pięciogodzinne opóźnienie w czasie posiłków spowodowało około pięciogodzinne opóźnienie w rytmie glukozy we krwi. Markery głównego zegara SCN nie uległy zmianie, ale sposób, w jaki pewien gen zegarowy uwalniał swoje instrukcje do organizmu w białej tkance tłuszczowej, był opóźniony po późnych posiłkach. Uważamy więc, że zmiana godzin posiłków resetuje niektóre zegary peryferyjne bez wpływu na zegar główny.

Istniejące porady dotyczące jet lag i pracy zmianowej często dotyczą kontrolowania ekspozycji na światło, aby pomóc dostosować zegar główny. Nasze odkrycia sugerują, że zmieniające się pory posiłków, a także ekspozycja na światło mogą pomóc zegarom nadrzędnym i peryferyjnym przesuwać się z tą samą prędkością. Zmniejszyłoby to rozsynchronizowanie zegarów organizmu, a tym samym mogłoby zmniejszyć problemy zdrowotne.

Nie możemy powiedzieć z całą pewnością, co dzieje się z ludzkimi zegarami podczas pracy zmianowej i zmianowej, ponieważ przeprowadzenie niezbędnych eksperymentów jest prawie niemożliwe. I nie wiemy jeszcze, czy zmiana godzin posiłków zapobiegłaby problemom zdrowotnym związanym z pracą zmianową. Ale z pewnością jest możliwe, że może zmniejszyć stres, jaki takie nienaturalne rutyny wywierają na organizm.

O autorze

Jonathan Johnston, czytelnik chronobiologii i fizjologii integracyjnej, Uniwersytet w Surrey

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki:

at Rynek wewnętrzny i Amazon