Уақыт белдеуі және циркадалық ритмдер: адам ағзасына әсері

Еліміз енді бірыңғай уақыт белдеуіне өтті. Қазақстанда бірыңғай уақыт белдеуін орнатуды уақытты есептеу мәселелері жөніндегі жұмыс тобына кірген қазақстандық ғалымдар мен сарапшылар ұсынған. Осылайша UTC+5 бірыңғай уақыт белдеуіне көшу ең дұрыс және оңтайлы нұсқа деген қорытынды жасалған. Біз уақыт белдеуі мен циркадалық ритмдер туралы және оның адам ағзасына әсері туралы баяндауды жөн санадық.

Уақыт белдеуі деген не?

Әуелі уақыт белдеуі дегеніміз не екенін түсініп алғанымыз жөн. Уақыт белдеулері - жергілікті уақыт бірдей қабылданған жер аймақтары. Белдеу уақыты енгізілгенге дейін әр қалада географиялық бойлыққа байланысты өзінің жергілікті күн уақыты пайдаланылды. Теміржолдар мен байланыс құралдарының дамуымен дәлірек және ыңғайлы синхрондау жүйесі қажет болды.

Ендіктің әр дәрежесіне (немесе әр минутына) жергілікті уақытты енгізбеу үшін жер беті шартты түрде 24 уақыт белдеуіне бөлінді. Бір уақыт белдеуінен екіншісіне ауысқан кезде минуттар мен секундтардың (уақыттың) мәндері сақталады, тек сағаттың мәні өзгереді.

Жергілікті уақыт бүкіл әлемнен бірнеше сағатқа ғана емес, сонымен қатар қосымша 30 немесе 45 минутқа ерекшеленетін кейбір аймақтар бар.

Солтүстік және Оңтүстік полюстерде меридиандар бір нүктеде түйіседі, сондықтан уақыт белдеулері ұғымы мағынасын жоғалтады. Қалыптасқан дәстүр бойынша полюстердегі уақыт бүкіл әлемге сәйкес келеді деп саналады.

Теориялық тұрғыдан алғанда, Жер шарының барлық уақыт белдеуі әр белдеудің орта меридианынан шығысқа және батысқа қарай 7,5 градуста өтетін түзу сызықтармен шектелуі керек, бірақ іс жүзінде бір әкімшілік немесе табиғи бірліктің ішінде бір уақытты сақтау үшін олардың шекаралары көбінесе жалпыға бірдей қабылданбайды.

Циркадалық ырғақтар деген не?

Циркадалық ырғақтар - фондық режимде жұмыс істейтін және негізгі функцияларды қолдайтын адам ағзасындағы 24 сағаттық циклдер. Бұл планетадағы тірі организмдермен бірге жүретін биоритмдердің бір түрі. Олардың кейбіреулері Ай фазаларына, кейбіреулері белгілі бір организмнің ерекшеліктеріне байланысты болуы мүмкін. Олардың ырғағы секундтарға немесе бірнеше жылға негізделуі мүмкін. Басқалардың арасында тіршілікті қолдайтын маңызды биоритмдердің бірі - жүрек ырғағы.

Бұл процестердің ең айқын мысалы - ұйқы мен ояу жүру циклі. Бірақ бұл біз орындайтын жалғыз цикл емес. Іс жүзінде ішкі органдардың барлық дерлік жұмысы белгілі бір циклдарға бағынады. Бұған гормондардың бөлінуі, тәулік ішінде дене температурасының өзгеруі және ас қорыту жүйесінің жеделдетілуі мен баяулауы кіреді.

Ғылымда циркадалық ырғақтар туралы ХХ ғасырда ғана айтыла бастады. Бұл кезде Сеймур Бензер мен Рональд Конопка тірі организмнің белгілі бір генінің бұзылуы осы биологиялық сағатты бұзуы мүмкін екенін анықтаған. Табылған ген кезең геномы — PER деп аталды. 1984 жылдан бастап ғалымдар Джеффри Холл, Майкл Росбаш және Майкл Янг тәуліктік ырғақтар жұмыс істейтін процестерді зерттеумен айналысты.

Нәтижесінде олар тағы екі генді — Timeless және Doubletime және PER генін бірге белсендіретін және табиғи жарықтың тірі организмдерде қажетті циклдарды іске қосуына мүмкіндік беретін бірнеше ақуызды бөліп алды. Ғылымда осындай жаңалық ашқаны үшін оларға 2017 жылы Нобель сыйлығы берілген.

Cомнолог Михаил Полуэктов "Коммерсанть" басылымына берген сұхбатында тәуліктік ырғақтармен алғашқы тәжірибелер XIX ғасырда Францияда болғанын айтып берді.

"Ғалымдар таңертең гүлдеп, кешке қайта күлтесін жабатын өсімдіктерді алып, қараңғы жерге қойды", - деді дәрігер. - Олар біраз уақыт қараңғыда да солай әрекет ететіні белгілі болды. Бұл тәжірибе шыбындарда, кеміргіштерде, сайып келгенде, адамдарда қайталанды - бәрінде де нәтиже бірдей болды".

Зерттеушілер "барлық тіршілік үшін маңызды барлық дерлік процесс күннің жарық пен қараңғы уақыттарының ауысуымен байланысты" деген қорытындыға келген, бірақ "күнделікті белсенділіктің өзгеруі қалай болатынын" білмеген.

1984 жылы Болашақ Нобель сыйлығының лауреаттары шыбындардың денесінде тәулік уақытына байланысты өзгеретін ақуызды тапты. Ол PER деп аталды, яғни аударсақ "кезең" деген сөз. Бұл ақуыз белгілі бір мөлшерде жиналған кезде өз өндірісін тежейтіні белгілі болды. Бұл үдеткіш - тежеу циклі әр 24 сағат сайын циклмен қайталанады. Осылайша циркадалық ырғақ деген не екенін білдік.

Циркадалық ырғақ адам өміріне қалай әсер етеді?

Ойлап көрсеңіз, таңертең және түстен кейін бізге белсенді болу оңайырақ, ал кешке ұйқы басады, көруіміз нашарлап, реакцияларымыз баяулайды, тағамды қорыту қиындай түседі. Мұның бәрі әдеттер ғана емес, ұйқы режиміне ғана емес, сонымен қатар көптеген басқа процеске әсер ететін циркадалық ырғақтарға байланысты.

Ұлттық биотехнологиялық ақпарат орталығының сайтындағы мәлімет бойынша, бұл циклге күндізгі жарық әсер етеді, бұл біздің миымызға ояту үшін қажетті гормондарды шығаруға сигнал береді. Кешке, күн батқан кезде біздің денеміз мелатонин гормонын бөледі, бұл -ұйқы гормоны, ол ұйықтауға және түнгі демалу кезінде қалпына келуге көмектеседі.

Диетологтар түнде аз қозғалатындықтан емес, аштық сезімі мен ас қорытуға жауап беретін ферменттер мен заттардың өндірісі циркадалық ырғаққа байланысты болғандықтан, кешке тамақтануды ұсынбайды. Қарапайым тілмен айтқанда, күндіз бауыр мен ұйқы безі глюкозаны реттейтін және май мен көмірсулар алмасуына әсер ететін заттарды синтездейді.

Тәуліктік ырғақтар мен тұрақты психикалық күйлердің байланысы күннің бірінші жартысында болатын кортизол өндірісіне негізделген. Стресс пен когнитивті қабілеттерге қарсы тұруға жауап беретін ең маңызды гормон таңертең бөлінеді екен. Бұл процестің бұзылуы мидың жұмысына теріс әсер етуі мүмкін, депрессияның, нейродегенеративті аурулардың және деменцияның дамуына әкелуі мүмкін.

Денеде 24 сағат ішінде не болады және әрқайсы қай уақытқа арналған?

• 6:00 - күннің шығуы мен күндізгі уақыттың басталуы. Осы кезде дене оянуға дайындала бастайды. Ұйқы толыққанды болмайды. Кортизол гормоны бөлінеді. Сағат 6:45-те қан қысымы көтеріледі.
• 8:00 - таңғы 7:30-8:30 аралығында оянған дұрыс, дәл осы уақытта мелатонин секрециясы тоқтап, ішек моторикасы күшейеді.
• 9:00 - тестостерон өндірісі шыңына жетеді.
• 10:00-18:30 - ең жоғары белсенділік уақыты, ми ақпаратты жақсы қабылдайды және өңдейді, реакциялар жылдам, жүрек-қан тамырларының бұлшықеттері жоғары тонуста болады.
• 19:00 - дене температурасы жоғарылайды, қан қысымы шыңына жетеді.
• 21:00 - мелатонин өндіріле бастайды, дене ұйқыға дайындалады.
• 22:30 - ішек моторикасы баяулайды.
• 2:00 - ең терең ұйқы.
• 4:30 - дене температурасы төмендейді.

Әдетте циркадалық ырғақ джетлагта (аз ғана уақыт ішінде бірнеше уақыт белдеуінен өткенде), яғни саяхат я сапарлар кезінде бұзылады. Сондай-ақ түнгі ауысымға шығып жұмыс істейтіндерде бұл ырғақ өзгеріп, бұзылуы ғажап емес. Төтенше табиғи жағдайда өмір сүру де циркадлық ырғақтардың жұмысына әсер етуі мүмкін. Бұл полярлық түн, полярлық күн немесе жарық түн кезеңі болатын аумақтардағы өмір. Күндізгі циклдің мұндай бұзылуы биоритмдерге сөзсіз әсер етеді.

Мониторлар мен мобильді экрандардың жарығы да циркадалық режимді бұзуы ықтимал екен. Бұл әсіресе кешкі уақытта және ұйықтар алдында болатын жағдай. Ғалымдар гаджеттерді пайдаланудан бас тартуды ұсынады, өйткені олар шығаратын жарық тәуліктік ырғақтарға әсер етеді және ұйқының бұзылуына әкелуі мүмкін. Бұл туралы Джонатан Шварцтың мақаласында айтылады.

Циркадалық ырғақ бұзылса, не болады?

Циркадилық ырғақтардың бұзылуы неге әкелуі мүмкін ескере жүріңіз:

• Гипертония. Күні бойы циркадалық ырғақтар қан қысымын тудырады. Егер циклдар бұзылса, дене жоғары қысыммен күресуге мәжбүр болады, бұл жүрек-қан тамырлары ауруларының пайда болуына әкеп соғады.
• Инсулинге төзімділік құрып кетеді, демек, артық салмақ проблемалары. Зерттеулер бойынша, семіздік, 2-типті қант диабеті және ұйқының бұзылуы арасындағы тікелей байланыс анықталған.
• Кофеинге тәуелділік. Көбінесе ұйқыдан ояну кестесі бұзылған адамдар стимуляторларға жүгінуге мәжбүр болады.
• Депрессия қаупінің жоғарылауы.
• Инфекцияларға осалдық. Тұрақты ұйқының болмауы мен ұйқысыздықтан иммунитет әлсіреп, зиян қоздырғыштар белсенді болады.
• Қатерлі ісік ауруының даму қаупі.

Не істеу керек?

Егер циркадалық ырғақтар қандай да бір себеппен бұзылса, мысалы, джетлаг немесе ұйқының нашарлауы, онда мұның алдын алудың бірнеше әдісі бар. Ол үшін бірнеше қарапайым ережені сақтау қажет:

Күндізгі табиғи жарықта жиі болуға тырысыңыз. Ғалымдар егер адам табиғи жарықтан аулақ болса және электр жарығында жиі болса, бұл ұйқы мен ояту циклін кешіктіруі мүмкін екенін анықтаған. Осылайша сіз күннің көп бөлігінде жасанды жарықта болсаңыз, кейінірек ұйықтағыңыз келеді — бұл циркадаық ырғақтардың бұзылуына әкеледі.

Таңертең бірдей уақытта ояну режимін ұстаныңыз. Зерттеулер көрсеткендей, егер сіз ояну уақытын оятқышпен жиі өзгертсеңіз, бұл циркадалық ырғақтарға ғана емес, сонымен қатар интеллектуалды қабілеттерге де кері әсер етеді екен.

Кез келген физикалық белсенділікпен үнемі жаттығулар жасаңыз. Бұл циркадалық ырғақтарды теңестіруге және ұйқы мен ояну режимін қалпына келтіруге ықпал етеді.

Кофеиннен бас тартыңыз немесе оның мөлшерін азайтыңыз. Тәжірибе көрсеткендей, егер 49 күн ішінде кофеинді ұйқыдан үш сағат бұрын екі эспрессоға тең мөлшерде тұтынса, онда мелатонин өндірісі кем дегенде 40 минутқа кешіктіріледі. Кофеин тек кофеде емес, сонымен қатар шай, какао, кейбір қантты газдалған сусындарда да кездесетінін есте ұстаған жөн.

Ұйқысыздық пен кеш ұйықтау кезінде ұйықтар алдында жасанды жарықты шектеу ұсынылады. Ғалымдар бұл жарықтандыру, соның ішінде электронды құрылғылардың жарығы циркадалық ырғақтарға кедергі келтіруі мүмкін деп санайды.

Күндізгі ұйқы 30 минуттан аспауы керек. Ғалымдар күндізгі қысқа ұйқының үзілістері өнімділікке оң әсер етуі мүмкін екенін айтады. Алайда, егер сіз күндіз 30 минуттан артық ұйықтасаңыз, циркадалық ырғақтарыңызды қатты бұзып аласыз. Сондай-ақ тұрақты әрі бір уақытта тамақтануға тырысыңыз.