A belső órák összhangját zavarhatja meg az óraátállítás

A szervezet központi órája mellett számos szervnek, sejtnek van saját belső ritmusa. A tökéletes működéshez e perifériális óráknak szinkronban kell működniük a mesterórával. Óraátállításkor, többórás időeltolódáskor, váltott műszak során ez az összhang borulhat fel.

"Biológiai óránk működési mechanizmusát elég jól ismerjük. Tudjuk, hogy a központja, azaz mesterórája az agy úgynevezett szuprakiazmatikus magja. Ma már az is ismert, hogy sok sejtnek és szervnek szintén van belső órája, azaz meghatározott napi működési ritmusa. Ám hogy a központi óra és a perifériás belső órák között pontosan hogyan alakul ki az összhang, arról egyelőre nem sokat tudunk" - mondja Détári László, az ELTE Élettani és Neurobiológiai Tanszékének vezetője. Détári korábban holland együttműködésben patkányokon vizsgálta a szuprakiazmatikus mag működését. Kutatásaik során elsőként szolgáltattak adatokat a mesteróra sejtjeinek hosszú távú, több napos működéséről és fényimpulzusokra adott válaszairól szabadon mozgó állatokban. A Nature Neuroscience folyóiratban közölt cikkükben azt is leírták, hogy a biológiai óra által szabályozott alvás-ébrenléti ciklus visszahat az óra sejtjeinek működésére.

Így működik a belső központi óra

A szuprakiazmatikus mag az agyalapon, az agy középvonalában található. Rizsszem nagyságú, páros sejtcsoport. Közvetlenül a látóideg felett helyezkedik el, és az ebből leágazó rostok útján folyamatosan információt kap a fény és a sötét váltakozásáról.

"Biológiai óránknak azonban a fény és sötét váltakozásáról tudósító külső információk nélkül is van egy meghatározott napi ritmusa. Állandó körülmények közé helyezett embereken, például űrhajósokon, sarkkutatókon végzett megfigyelésekből tudjuk, hogy ez a belső, úgynevezett szabadonfutó napi ritmus közel 25 órás. Mivel azonban normális körülmények között a belső ritmus szinkronizálódik a külső fényviszonyokhoz, biológiai óránk periódusideje 24 órásra rövidül, azaz megegyezik a Föld tengely körüli forgásának idejével" - magyarázza Détári.

A fény-sötét váltakozás kiemelt szinkronizáló szerepe magyarázza, hogy a vakok többségében, ahol csak a társas kapcsolatok jelentik a szinkronizáló erőt, a napi ritmusok egy része szabadonfutóvá válik, és periódusideje eltér a 24 órától.

Több mellékóra is ketyeg a szervezetünkben

A szuprakiazmatikus magban működő mesteróra mellett számos szervünk, így a tüdő, a máj, a hasnyálmirigy, a vese, a lép, a csecsemőmirigy is rendelkezik saját belső órával. Ezek működésének összehangolását a mesteróra által szabályozott magatartási és a hormonális ritmusok biztosítják.

"Így például az emésztőenzimek és a táplálkozással kapcsolatos hormonok már - a megszokott időpontban megkezdett - étkezés előtt elkezdenek termelődni a gyomorban és a hasnyálmirigyben. Ezért is érdemes az étkezéseinkben a ritmikusságot fenntartani, és minden nap ugyanabban az időpontban étkezni" - mondja Détári.

Időeltolódáskor, váltott műszakban a különféle órák nincsenek szinkronban

"Egyórányi időeltolódás, például óraátállításkor nagyon kevés, a szervezet alig érzi meg, persze az életkorral az alkalmazkodás képessége is romlik, így időskorban a szervezet már kicsit lassabban áll át. Egy három vagy több órás időeltolódás hatását viszont már mindenki egyértelműen megérzi, ilyenkor ugyanis az egyes élettani folyamatokat szabályozó belső órák ritmusa különböző sebességgel áll át az új fény-sötétség viszonyokra. Ez rossz közérzetet, fáradtságot, figyelemzavart eredményez" - mondja Détári László. (Az aktuális óraátállítás szombatról vasárnapra virradó éjjel lesz: az órákat éjjel 3 órakor 2 órára kell visszaállítani.)

Ugyanez a probléma a váltott műszakkal is. "Elméletben a szervezetet rá lehetne venni, hogy megfordítsa a biológiai óráját. A szociális hatások, a társas kapcsolatok, az átálláshoz rendelkezésre álló rövid idő miatt azonban ez mégsem történik meg tökéletesen az éjszakai műszakban dolgozóknál, ezért a különféle órák szinkronizációja sem lesz tökéletes" - mondja a kutató. Az emiatt kialakuló alacsonyabb teljesítőképesség következményeképpen az éjszakai műszakok során több a baleset és a selejtes termék.

A biológiai óra befolyásolja a testhőmérséklet napi alakulását is

A szuprakiazmatikus mag a hormonális és idegi szabályozást összehangoló hipotalamusz nevű agyterület része. A biológiai óra így a hormonális rendszer és a magatartás szabályozásán keresztül befolyásolni tudja legtöbb szervrendszerünk működését. Az információ továbbításában fontos szerepe van többek között a tobozmirigy által termelt melatonin nevű anyagnak, amely más hatások mellett az alvást serkenti, valamint a mellékvesében szintetizálódó kortizolnak, amelyet az ébrenlét hormonjának is neveznek.

A szervezet biológiai órája befolyásolja a napi testhőmérséklet-változást is. Ismert, hogy a testhőmérséklet napi minimális és maximális értéke között akár egy Celsius-fok különbség is lehet. Kora hajnalban a legalacsonyabb, késő délután a legmagasabb az értéke. Utóbbi jól megfigyelhető lázas betegségek kialakulása esetén. A maghőmérséklet ciklikus változása módosítja a sejtek, ezen keresztül a szövetek és a szervek működését, és alapvetően befolyásolja testi és szellemi teljesítőképességünket. Nem véletlen, hogy a terroristák és bűnözők elleni rajtaütéseket a hatóságok gyakran a hajnali órákra tervezik, amikor az emberi teljesítőképesség a minimumon van.