הקצב הצירקדיאני

רא - אל השמש המצרי

רא – אל השמש המצרי

אם אתם או אבותיכם חייתם על כדור הארץ בכמה מליוני שנים האחרונים, עליכם להודות במידה רבה לשמש מעניקת החיים. תרבויות קדומות רבות חלקו לה את הכבוד הזה בדמות אלים: המצרים עם רע, היוונים עם אפולו, הפרסים עם מית’רס, הנורדים עם סול – ועוד רבים אחרים. זריחת ושקיעת החמה קבעו למעשה את קצב החיים השולט בכל – החל ממיקרובים וצמחים עד יונקים כמו בני אדם. קצב החיים הזה הוא השעון הביולוגי שלנו, או בשמו המדעי – הקצב הצירקדיאני.

השעון הביולוגי מכתיב לגוף כיצד להתנהל לאורך היום (והלילה) והוא משפיע על שינה, טמפרטורת גוף, הפרשת הורמונים, התחדשות תאים ועוד. הוא נועד להתאים את הגוף לסביבה בה הוא חי, לשינויים המתרחשים לאורך היום וגם לאורך העונות. המקור וההסבר האבולוציוני למנגון הזה הוא בתאים-קדמונים שרק בהעדר אור-שמש “הרגישו” מספיק בטוח לשכפל דנ”א שכן קרינה אולטרה-סגולה עלולה לפגום בתהליך השכפול.

טכנית, השעון הביולוגי והקצב הצירקדיאני הם דברים שונים: הקצב הצירקדיאני הוא השם הכולל לכל התופעות והשינויים המתרחשים בגוף באופן מחזורי, והקצב הזה מוכתב ע”י השעון הביולוגי בגוף שהוא קבוצת ניורונים הנקראים suprachiasmatic nucleus , או בקיצור SCN, הממוקמים בהיפותלמוס במוח, קצת מעל המקום בו עצבי הראייה מצטלבים. לצורך פשטות מעתה והלאה אתייחס לשניהם כ”שעון ביולוגי”.

השען הביולוגי הוא מנגנון שעובד עצמאית במחזורים של 24 שעות גם אם נבודד את עצמינו לחלוטין בחדר חשוך ואטום. אולם הוא כן מושפע מהמון סימנים שהגוף מקבל מהסביבה. סימנים אלה המשפיעים על השעון הביולוגי נקראים “זייטגבר” מהמילה הגרמנית Zeitgeber – “נותני זמן”. עוצמה וסוג (תדר) האור העובר בעינינו הוא זייטגבר עיקרי אך לא היחיד שמשפיע על השעון. על זה עוד בהמשך.

על מה זה משפיע?

בקצרה: על הכל! וקצת יותר בפירוט: שעון ביולוגי משפיע בעיקר על איכות ועיתוי השינה שלנו, וקשה להפריז בחשיבות השינה לתפקוד תקין של הגוף. שעון ביולוגי משובש אומר שגם השינה משובשת, בין אם מעטה מדיי או רדודה מדיי – ואתה מוצא את עצמך בקבוצת סיכון לסכרת, השמנה, נדודי-שינה,יכולות קוגנטיביות, תנגודת אינסולין, ועוד שלל בעיות.

ממה זה מושפע ואיך זה עובד?

הגורם העיקרי (הזייטגבר) המשפיע על המנגנון הזה הוא השמש. וליתר דיוק – אור כחול (אור בתדר מסויים). עד לא ממזמן המקור היחיד לאור מהסוג הזה היה השמש. אך לצערינו הנורות, הפנסים והLEDים פולטים אותו בדיוק באותה מידה, וזה בכלל לא מעניין את הגוף שלנו מה המקור – אור כחול הוא אור כחול, והשפעתו על הגוף זהה בין אם בא משמש או ממקור מלאכותי..

בעיניים שלנו יש את התאים המיועדים לקלוט את האור מבחוץ, להעביר אותו למוח ולתרגמו לתמונה. חוץ מהם, יש תאים מיוחדים הנקראים תאי גנגליון, שתפקידם לקלוט ולהיות רגישים לשינויים בתדר האור הנכנס (ולא לתרגם אותו לתמונה). התאים האלה מכילים את הפוטו-פיגמנט מלנופסין, ומקושרים עצבית ישירות לתאי ה-SCN במוח (התאים שמהווים את ה”שעון הביולוגי” בגוף).

ה-SCN (“הרשות המחוקקת”) מקבל את זרם המידע מתאי הגנגליון בעיניים ומפרש אותם בתור “יש מלא אור בחוץ, צריך להיות עירני” או “האור הולך ופוחת, הגיע הזמן להרגע ולישון”. תאי ה-SCN כשלעצמם לא יכולים לעשות יותר מדיי עם המידע הזה, אז הם מעבירים את המידע הזה לבלוטת האצטרובל (“הרשות המבצעת”), והיא בתורה מפרישה את ההורמון מלטונין בתגובה לחוסר אור כחול.

קצרה היריעה מלפרט על כל סגולותיו של המלטונין, אבל חוץ מהיותו סוכן של המוח המרגיע ומכין את הגוף לשינה הוא משפיע על עוד כמה דברים:

  • מתפקד כנוגד-חמצון – כלומר הוא נקשר לכל “רדיקל חופשי” (ROS) שנוצרים בין היתר כתוצאה של ייצור אנרגיה בתא. רדיקלים חופשיים הם בקצרה אטומים\מולקולות עם חוסר באלקטרון העושים נזק בכל מה שהם נתקלים בו, וכל חומר שידוע בתור “נוגד חמצון” למעשה מנטרל אותם ע”י תרומה של אלקטרון ובכך מאזן אותם.
  • משפיע על חלומות ואורך שנת ה-REM (מטופלים שקיבלו בלילה מנת מלטונין דיווחו על חלומות מרהיבים).
  • מלטונין מעלה את רמות הלפטין בלילה (המשפיע על רעב – יותר לפטין, פחות רעב) כלומר מווסת לטובה את רמות התיאבון שלנו – למרות שזה עוד לא ברור לגמרי, ישנו מחקר שנערך מס’ שנים קודם לכן ודווקא הראה את ההיפך.
  • יותר כעובדה מעניינת: לילדים בעלי אוטיזם יש רמות נמוכות של מלטונין בלילות.

מלבד הפשרת מלטונין, הקצב הצירקדיאני מווסת עוד 2 דברים חשובים:

  • טמפרטורת הגוף – לקראת הלילה טמפרטורת הגוף צונחת ומגיעה לשפל בסביבות 5 לפנות בוקר, ואז עולה בהדרגה עד הלילה וצונחת שוב. בשעות הבוקר והצהריים הגוף פעיל ויש טמפרטורה גבוהה (36.5-37 מעלות צלזיוס) ובלילה הגוף מאט את הקצב והטמפרטורה נמוכה (36-36.5 מעלות צלזיוס).

  • הפרשת ההורמון קורטיזול – מכונה גם “הורמון הסטרס” והוא משפיע על לא מעט דברים. ההשפעה העיקרית שלו היא העלאת האנרגיה הזמינה לגוף ע”י פירוק גליקוגן מהכבד והשרירים, המרת חלבונים לגלוקוז (גלוקונאוג’נסיס), ופירוק חומצות שומן מתאי השומן והדם לניצול בתאים. במצב נורמלי, הקורטיזול עולה בצורה חדה בבוקר לקראת ואחרי ההתעוררות, ושוקע לאורך היום. כמובן, שכל אירוע מלחיץ מעלה קורטיזול גם הוא, בלי קשר לרמה ש”אמורה להיות” ע”פ הקצב הצירקדיאני.

קצב צירקדיאני

קצב צירקדיאני. מקור: healthcarelighting.eu

ועוד כמה זייטגברים!

מלבד אור, שהוא הגורם המשפיע ביותר, ישנם עוד מספר גורמים שיכולים להשפיע על סינכרון השעון הביולוגי שלנו, שווה להכיר:

  • עיתוי האכילה – זה הגיוני שבעלי חיים יתאימו את שעות הפעילות והקימה שלהם בהתאם לזמינות המזון שלהם בסביבה. כך למשל ציפור מתעוררות מוקדם כדי להשיג ראשונה את התולעת. מחקרים מראים שגם במכרסמים וגם בפרימטים אפשר לשנות ולהזיז את הקצב הצירקדיאני לפי זמני האכילה שלהם. אך יש לכך גם השפעה שלילית – אכילה בלילה מובילה לעיכוב בהפרשת המלוטנין, וע”י כך דוחה את השינה.
  • פעילות גופנית – רוב המחקרים (לדוגמא 1, 2) מראים שפעילות גופנית בערב או לילה מעכבת את הפרשת המלוטנין. עם זאת, ישנו מחקר אחד שמראה דווקא אחרת.
  • קשרים וחברה – ישנה השערה שאינטרקציה עם אחרים “מסנכרנת” הרבה מתהליכי הגוף, בינהם את הקצב הצירקדיאני. כמו למשל המחקר הזה שהראה שעכברים (עם 2 קצבים שונים לגמרי) התאימו את עצמם לאותו הקצב כשהיו אחד ליד השני. יש מאמר שמסביר את התיאוריה הזו על בני אדם.
  • טמפרטורה חיצונית – כמובן שהגוף מווסת את הטמפרטורה הפנימית של עצמו, אבל רובינו כנראה שנתקשה להירדם סביבה חמה מאוד ונעדיף סביבה קרירה (אך לא קרה מדיי!). חוקרים מצביעים על התנאים ששררו במערות (טמפרטורה קבועה וקרירה, מקום אפל) כאידיאל בתור סביבת שינה.
  • קולות וצלילים – כבר בוצעו מספר ניסויים על כל מיני בעלי חיים, כמו חתולים, עורבים וקופים מזן מסויים שהראו שהצלילים  (תדמיינו קולות הג’ונגל) על הקצב הצירקדיאני . ב-2005 בוצע מחקר על בני אדם, בו החזיקו קבוצה של 10 אנשים למשך 2 סבבים של 4 ימים בחדר אפל, והחל מהלילה השני הם השמיעו להם בין 01:00-03:00 הקלטות של ציוץ ציפורים מלווה במוזיקה קלאסית קלה. קבוצת הביקורת שמעה סתם תדרים מעל טווח האוזן האנושית. התוצאות בקבוצת הציפורים והמוזיקה קלאסית הם דחייה של הקצב הצירקדיאני.

חיים לאור האבולוציה

החיים המודרנים רחוקים מאוד מחיים פליאוליתים. לאורך כל היום אנחנו חשופים לאורות פלורסנט, מנורות רחוב, פנסי מכוניות, שעונים מעוררים, צפירות, שאון התחבורה החולפת, משמרות לילה, שימוש במסכי טלויזיה, מחשבים וסמראטפונים עד מאוחר, ומה לא – רובינו לא מודעים לכך שהדברים “הטריוויאלים” האלו משבשבים את השעון הביולוגי שלנו.

זריחה נפלאה

זריחה נפלאה

קל לדמיין את חייו של גרוק – קם עם זריחת החמה, ברקע שומע ציוץ ציפורים ושאר חיות הג’ונגל, ומקבל בשמחה את פניה החמימות של השמש. לקראת הערב נרגע, יושב עם החברה’ סביב המדורה ומעביר את הזמן בנינוחות. הולך לישון באפלה מוחלטת, למעט אור הירח והכוכבים ואולי גם רמץ אדמדם שנשאר מהמדורה. בדיוק לסימנים האלו הגנים שלו מצפים.

למעשה עד אדיסון והמצאת הנורה שלו בסוף המאה 19 האנושות עדיין התנהלה לפי זריחת ושקיעת החמה. המצאת הנורה הפכה לילה ליום ושינתה את חיי האדם אולי לא פחות מהמצאת החקלאות.

מקווה שלמדתם משהו חדש היום. וגם אם התיאוריה מסובכת, הפרקטיקה פשוטה: נסו להתאים את השעון הביולוגי שלכם למחזוריות הטבע; נסו להימנע ככל שאפשר מחשיפה לאור כחול בערב; תשנו בחדר אפל וקריר; קומו אחרי שינה טובה של 8 שעות (כמובן המספר משתנה לאדם לאדם, תבדקו מה עובד בשבילכם); ואולי אפילו תורידו צלצול מעורר של שירת ציפורים. בפוסט אחר אסקור בדיוק מה אפשר לעשות כדי לשפר את איכות השינה, ובינתיים לא חסר מקורות ברשת: המדריך המלא לשינה של מרק, 17 דרכים לשפר את איכות השינה, 7 גורמים המפריעים לשינה.

שיהיה לכם סינכרון נעים!

This entry was posted in Uncategorized and tagged , , , , , , , , , , , , , . Bookmark the permalink.

5 Responses to הקצב הצירקדיאני

  1. מאיפה החולשה והאם היא מעידה על חסר תזונתי? says:

    שלום

    מזה כשבוע וחצי התזונה שלי כוללת דיאטה דלת פחמימות, ירקות ללא הגבלה, ללא סוכר כלל, ללא קמח כלל, מלבד 2 פרוסות שיפון ללא שמרים, ללא חלב. בשר ביצים דגים חופשי.

    הבעיה: הולכת וגדלה תחושת חולשה/סחרחורת/עייפות – ללא סיבה כלל.

    אתמול, שברתי את התכנונים ואכלתי 5 פרוסות לחם ללא שמרים במהלך היום (לא בבת אחת). ולפתע.. היום בבוקר, תחושת הסחרחורת חולשה נעלמה.

    מכך אני מסיקה שיש חשיבות גדולה לפחמימות (מדובר בלחם שיפון מלא ללא שמרים .. לא איזה ערמת ממתקים).
    השאלה: מה דעתכם על הנושא?
    האם אתם מרגישים חולשה?
    האם אתם בודקים שיש לכם מספיק פחמימות ממקורות אחרים כגון ירקות ??
    האם חשתם חולשה בעבר ואיך התגברתם עליה?

  2. Vlad says:

    יש קשר בין צריכת פחממות לתפקוד בלוטת התריס, לפעמים אם מורידים את כל הפחממות עלולים להכנס להיפותירואידיזם, כלומר תת-פעילות-בלוטת התריס, ואחד מהסימפטומים הוא עייפות.

    פליאו הוא לא נגד פחממות, וגם לא בהכרח דל-פחממות. נסה לשלב יותר פחממות ממקור בטוח כמו בטטה ואורז.

  3. אלין says:

    איך משפיע השעון הצירקאידי על התחדשות הרקמות?

  4. RAVIT LIVNI says:

    תודה רבה על מאמר חכם ומושקע.

  5. RAVIT LIVNI says:

    תודה רבה על מאמר מקיף, מושקע ומובן!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *