Wybici z rytmu

Co łączy taksówkarzy, pilotów, hutników, pielęgniarki i policjantów? Odpowiedź, wbrew pozorom, jest bardzo prosta: osoby wykonujące te zawody pracują w systemie zmianowym. Praca w godzinach wieczornych i nocnych to dla nich chleb powszedni.

Coraz więcej osób ze względu na swoją pracę boryka się z problemem nieprzespanych nocy. Choć praca zmianowa jest szkodliwa dla zdrowia, wiele osób decyduje się na taki system – niektóre robią to, licząc na korzyści finansowe, a niektóre nie mają po prostu innego wyjścia. Osoby pracujące na zmiany mają problemy z zaśnięciem i przespaniem całej nocy. Częściej niż ich koledzy pracujący od 8 do 16 miewają kłopoty z trawieniem, doskwiera im zgaga, cierpią na wrzody żołądka, choroby serca i układu krążenia. Badania sugerują również, że pracownicy zmianowi są w większym stopniu zagrożeni chorobami nowotworowymi.

Z powodu nocnej pracy nasz wewnętrzny zegar zostaje wybity z rytmu. Noc staje się dniem, a dzień – nocą. Naukowcy, zaniepokojeni negatywnym wpływem pracy „na noce” na zdrowie człowieka, z wielką uwagą przyglądają się pracy naszego biologicznego zegara i zakłóceniom, jakim ulega.

Ten misterny mechanizm, który tyka nieprzerwanie od dnia naszych narodzin, pracuje w rytmie 24-godzinnym. Dlatego jest określany jako rytm circadialny (łac. circa – około, dies – dzień) lub okołodobowy. Nasz wewnętrzny zegar reguluje metabolizm organizmu; określa, kiedy śpimy i jemy oraz kiedy nasz umysł pracuje najsprawniej i najbardziej wydajnie. Nie możemy zatem dopuścić do tego, by spieszył albo późnił. Oznacza to, że trzeba go regularnie nastawiać – tak jak zegarek na rękę, na który spoglądamy wielokrotnie w ciągu dnia. Zegar wewnętrzny regulujemy jednak nie za pomocą pokrętła, ale sygnałów napływających z otoczenia, a przede wszystkim zmian natężenia światła słonecznego.

Wewnętrzny budzik
Światło spostrzegamy za pomocą zmysłu wzroku. Dlatego może się wydawać, że to fotoreceptory siatkówki, czyli pręciki i czopki, regulują nasz wewnętrzny zegar. W rzeczywistości jednak jego mechanizm działa zupełnie inaczej. Dowiódł tego eksperyment przeprowadzony na zmodyfikowanych genetycznie myszach. Okazało się, że gryzonie z niesprawnymi pręcikami i czopkami, mimo że nie dostrzegały zmian natężenia światła, wciąż zachowywały się zgodnie z rytmem dzień – noc. Naukowcy musieli zatem szukać odpowiedzi na nurtujące ich pytanie gdzie indziej.

W 2000 roku Ignacio Provencio, neurobiolog z Uniformed Services University of the Health Sciences w USA, oraz jego współpracownicy odkryli w siatkówce oka melanopsynę – pigment, który nie jest zaangażowany w tworzenie obrazu, odpowiada natomiast za nasze dostosowanie się do rytmu okołodobowego. Dwa lata później zespół Davida Bersona z Brown University w USA zlokalizował w oku komórki zawierające melanopsynę. Są to tzw. komórki zwojowe siatkówki (ang. retinal ganglion cell, RGC), które, jak się okazało, znacznie różnią się od znanych nam pręcików i czopków.

Nowe badania dowiodły zatem, że w siatkówce naszego oka znajdują się nie dwa, lecz trzy typy receptorów: pręciki i czopki, czyli fotoreceptory, które umożliwiają nam widzenie, oraz komórki zwojowe, które zawierają melanopsynę i są odpowiedzialne za prawidłowe funkcjonowanie naszego wewnętrznego zegara! Gdy tylko światło o określonej długości fal padnie na komórki zwojowe siatkówki, te natychmiast wysyłają do mózgu informacje o warunkach oświetlenia. Komunikat ten dociera drogami wzrokowymi do liczącej blisko 20 tys. komórek wiązki neuronów, czyli jądra nadskrzyżowaniowego, które znajduje się w przedniej części podwzgórza, tuż nad skrzyżowaniem nerwów wzrokowych. Za jego pośrednictwem do każdej komórki ciała dociera informacja o tym, która jest godzina. W ten sposób jądro nadskrzyżowaniowe niczym centralny zegar organizmu reguluje pracę wszystkich tkanek i organów.

Choć nie wiadomo jeszcze dlaczego tak się dzieje, zegar każdego z nas tyka trochę inaczej. Indywidualny rozkład faz wewnętrznego zegara to tzw. chronotyp (od grec. chronos – czas). „Rannego ptaszka” – który o świcie nie potrzebuje budzika, za to wieczorem wcześnie kładzie się spać – cechuje tzw. wczesny chronotyp. Z kolei osoby o chronotypie późnym to klasyczne „nocne marki”, które najchętniej spałyby do południa. Rozkład chronotypów w populacji przypomina krzywą dzwonowatą. Oznacza to, że większość z nas wstaje i kładzie się spać o typowych porach, a osób o zwyczajach prawdziwej sowy lub skowronka jest znacznie mniej.

Niestety, nasz indywidualny czas wewnętrzny nie zawsze zgadza się ze społecznym czasem zewnętrznym. Do takiej sytuacji dochodzi na przykład wtedy, gdy podejmujemy pracę zmianową. Wewnętrz...