Swobodny przebieg rytmów biologicznych

Pod koniec lat pięćdziesiątych brytyjska uczona Mary Lobban i jej współpracownicy przeprowadzili niecodzienne doświadczenie. Całą grupą, razem z badanymi, spędzili lato na Spitsbergenie, gdzie podczas dnia polarnego nie można bez zegara określić, która jest godzina. Dwanaście badanych osób przebywało tam w 2 osobnych grupach. Wszyscy nosili zegarki, ustawione bez ich wiedzy w ten sposób, że w jednej grupie zegarki te śpieszyły się, to znaczy, że pełen obrót wskazówki godzinowej trwał nie 12 a 10.5 godziny, natomiast zegarki drugiej grupy późniły się, to znaczy, że pełen obrót wskazówki godzinowej trwał 13.5 godziny. Rytmy biologiczne natychmiast dostosowały się do nowego reżimu. Uczestnicy eksperymentu pędzili dni 21- lub 27-godzinne, nie zdając sobie z tego sprawy. Jednak nie wszystkie rytmy ustroju udało się oszukać za pomocą fałszywego zegara. Na przykład rytm wydzielania potasu z moczem nadal wykazywał okres około 24 godzin. W ten sposób wytworzyło się tak zwane wewnętrzne rozkojarzenie rytmów biologicznych, kiedy to rytmy te są względem siebie przesunięte w fazie i dotychczasowa harmonia różnych funkcji ustroju przeradza się w chaos.

Rozkojarzenie rytmu snu i czuwania z innymi rytmami biologicznymi obserwuje się podczas doświadczeń prowadzonych w izolacji. Rytm ciepłoty ciałajest zazwyczaj stały, o okresie około 25 godzin, natomiast okres rytmu aktywności i spoczynku wykazuje znaczne wahania. Zmienność ta prowadzi do ciągłych wzajemnych przesunięć faz obu rytmów. Przed rozpoczęciem badań sen zaczyna się na ogół wtedy, gdy ciepłota ciała osiąga najniższą wartość. W przypadku desynchronizacji wewnętrznej badany każdego dnia kładzie się spać w innym momencie dobowego rytmu ciepłoty. Mimo że oba rytmy przebiegają niezależnie od siebie, wydaje się jednak, że rytm ciepłoty wywiera pewien wpływ na rytm snu i czuwania. Jiirgen Zulley, chronobiolog z Erling-Andechs, stwierdził, że sen, który zaczyna się w chwili najniższej ciepłoty ciała, na ogół trwa krócej niż sen, którego początek zbiega się z najwyższą w ciągu doby ciepłotą. W prawidłowych warunkach czas zasypiania kojarzy się ze spadkiem, a budzenia się – ze wzrostem ciepłoty.

Ile zegarów mieści się w mózgu:jeden, dwa, a może więcej? (W języku fachowym zegary te noszą nazwę oscylatorów okołodobowych). Zespół Elliota Weitzmana z Montefiori Hospital w Nowym Jorku i Richarda Kronauera z Uniwersytetu Harvarda w Bostonie broni tezy o dwu wewnętrznych zegarach. Jeden z nich jest to stabilny oscylator o okresie około 25 godzin steruje on rytmem ciepłoty ciała, snu REM i wydzielania hormonu nadnerczy kortyzolu. Drugi, chwiejny oscylator, jest odpowiedzialny za rytm snu i czuwania. Wspólnie z Sergem Daanem i Domienem Beersmą doszliśmy do wniosku, że wystarczy jeden oscylator, aby wyjaśnić fakty znane z badań doświadczalnych. Rozkojarzenie rytmów biologicznych można zgodnie z naszą teorią wytłumaczyć za pomocą procesu „rozładowania”, który to proces opada we śnie, a narasta w czuwaniu. Zagadnienie to jest szerzej omówione w ostatnim rozdziale, w związku z modelem regulacji snu.

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>