Skowronki, sowy i... muszka PDF Drukuj E-mail
Napisa│ Mariusz Karwowski   
zegarlp.jpg O kt├│rej godzinie wyj┼Ť─ç na si┼éowni─Ö, a o kt├│rej zacz─ů─ç efektywn─ů prac─Ö? Kiedy si─Ö uczy─ç, a kiedy relaksowa─ç? Podpowiedzi szukajmy w zegarze biologicznym.

Dla jednych por─ů najwy┼╝szej aktywno┼Ťci, zar├│wno fizycznej jak i psychicznej, jest wczesny ranek. Wstaj─ů, biegn─ů na basen, a nast─Öpnie ┼╝wawo udaj─ů si─Ö w kierunku biura. W tym czasie, gdy "skowronki" analizuj─ů ju┼╝ skomplikowane bilanse ekonomiczne, b─ůd┼║ skupiaj─ů si─Ö nad wa┼╝nym projektem, "sowy" jeszcze ┼Ťpi─ů. Dla nich okresem wyt─Ö┼╝onej sprawno┼Ťci intelektualnej b─Ödzie po┼éudnie. Dopiero wtedy mog─ů przyst─ůpi─ç do dzia┼éania. Taki charakterystyczny podzia┼é w┼Ťr├│d ludzi funkcjonuje od dawna. I znalaz┼é w┼éa┼Ťnie potwierdzenie w naukowych badaniach na... muszce owocowej.

Taka muszka, wbrew pozorom, jest bardzo wdzi─Öcznym modelem. Jest tania w utrzymaniu, ┼╝yje kr├│tko - ┼Ťrednio cztery tygodnie, niewiele miejsca zajmuje, no... tylko ta wielko┼Ť─ç. Trzy milimetry to naprawd─Ö niewiele.

- ┼╗eby zbada─ç jej m├│zg, potrzeba ogromnej precyzji. Jest on na tyle skomplikowany, ┼╝e mo┼╝na zobaczy─ç, jak odbiera impulsy ┼Ťwietlne, jak reaguje na bod┼║ce wzrokowe i w─Öchowe, jak si─Ö uczy, gdzie s─ů o┼Ťrodki pami─Öci i czy ta pami─Ö─ç jest kr├│tko czy d┼éugotrwa┼éa, a nawet jakie zmiany zachodz─ů z pokolenia na pokolenie. Mn├│stwo mo┼╝liwo┼Ťci - wylicza prof. El┼╝bieta Pyza z Zak┼éadu Cytologii i Histologii Instytutu Zoologii Uniwersytetu Jagiello┼äskiego.

01fa.jpg OWADY Z SUKCESAMI

Jej fascynacja owadami trwa od dawna. G┼é├│wnie z powodu sukcesu, jaki odnios┼éy w opanowaniu Ziemi. S─ů praktycznie wsz─Ödzie. I "odwdzi─Öczy┼éy si─Ö", doprowadzaj─ůc krakowsk─ů biolog do prze┼éomowych odkry─ç.

- Rzeczywi┼Ťcie, tego nikt si─Ö nie spodziewa┼é. Nasze badania pokaza┼éy, ┼╝e neurony s─ů strukturami plastycznymi. Ich wielko┼Ť─ç, kszta┼ét, a nawet liczba po┼é─ůcze┼ä mi─Ödzy nimi zmienia si─Ö. I odbywa si─Ö to w cyklu dobowym. Do tej pory nie s─ůdzono, i┼╝ m├│zg jest plastyczny w tak szybkim tempie i ┼╝e ca┼éy proces odbywa si─Ö w spos├│b cykliczny. Tymczasem w┼éa┼Ťnie o okre┼Ťlonych porach doby neurony tworz─ů wiele po┼é─ůcze┼ä synaptycznych, a kiedy ┼Ťpimy - kurcz─ů si─Ö i maj─ů mniej wypustek - t┼éumaczy.

Kolejne obserwacje zachowania muszki owocowej prowadzono z zapartym tchem, jakby czekaj─ůc na potwierdzenie przypuszcze┼ä. Zobaczono, ┼╝e jeszcze zanim nastanie dzie┼ä, muszka wykazuje wi─Öksz─ů aktywno┼Ť─ç, zaczyna lata─ç, poszukiwa─ç pokarmu. Do tego, wydawa┼éo si─Ö, niezb─Ödne jej jednak by┼éy bod┼║ce ┼Ťwietlne. Nie widz─ůc niczego, rozbi┼éaby si─Ö na pierwszym napotkanym drzewie. Za┼éo┼╝ono wi─Öc, ┼╝e muszka musi otrzymywa─ç wszystkie informacje z otoczenia. To w┼éa┼Ťnie zegar biologiczny wskazuje jej, ┼╝e ┼Ťwit to jest akurat ta pora doby, kiedy mo┼╝na wyruszy─ç na realizacj─Ö swoich funkcji ┼╝yciowych. Pojawi┼éo si─Ö od razu pytanie, w jaki spos├│b ten zegar "uruchamia" muszk─Ö.

- Zbadali┼Ťmy, ┼╝e to w┼éa┼Ťnie zegar, zanim jeszcze nastanie dzie┼ä, powoduje zmiany morfologiczne w neuronach. Poniewa┼╝ kom├│rki nerwowe, jako pierwsze ogniwo, przekazuj─ů informacje do innych organ├│w, musz─ů si─Ö one powi─Ökszy─ç, wytworzy─ç wi─Öcej po┼é─ůcze┼ä synaptycznych, po to, ┼╝eby muszka zrealizowa┼éa cel na dany dzie┼ä. Po okresie porannej aktywno┼Ťci zapada w sjest─Ö, aby o zmierzchu znowu si─Ö przebudzi─ç, a w nocy ponownie zapa┼Ť─ç w sen. I tak jest przez ca┼ée ┼╝ycie. Neurony pod wp┼éywem r├│┼╝nych bod┼║c├│w, czy to d┼║wi─Ökowych, czy wzrokowych, wysy┼éaj─ů sygna┼éy, ┼╝eby przygotowa─ç organizm albo do dnia, albo do nocy - wyja┼Ťnia prof. Pyza.

Podobnie dzieje si─Ö u cz┼éowieka. Nasze kom├│rki nerwowe wykazuj─ů zmiany morfologiczne r├│wnie┼╝ dwa razy w ci─ůgu doby. Pierwszy okres aktywno┼Ťci przypada na godziny poranne. Oko┼éo ├│smej zdolno┼Ť─ç koncentracji osi─ůga sw├│j punkt szczytowy, m├│zg pracuje na najwy┼╝szych obrotach. Spadek sprawno┼Ťci nast─Öpuje blisko po┼éudnia - zaczynamy odczuwa─ç znu┼╝enie, wydajno┼Ť─ç umys┼éu znacznie si─Ö obni┼╝a. Po szesnastej serce znowu zaczyna pompowa─ç wi─Öcej krwi, odzyskujemy sprawno┼Ť─ç fizyczn─ů, wraca energia potrzebna m.in. do intelektualnych zada┼ä. To wtedy w┼éa┼Ťnie jest najlepszy czas na nauk─Ö. A p├│┼║niej jeszcze chwila relaksu i po dwudziestej trzeciej w ko┼äcu mo┼╝emy po┼éo┼╝y─ç si─Ö spa─ç.

- Impulsy, kt├│re powstaj─ů w neuronach, generowane s─ů przez odpowiednie geny w nich funkcjonuj─ůce. Pierwszy z nich, zwany "period", wykryto w┼éa┼Ťnie u muszki owocowej. Ich aktywno┼Ť─ç powoduje cykliczno┼Ť─ç proces├│w w organizmie. Tych gen├│w, zwanych genami zegara, jest kilkadziesi─ůt, z tym ┼╝e tych kluczowych, reguluj─ůcych podstawowe funkcje, jest cztery lub pi─Ö─ç. To one decyduj─ů o w┼é─ůczeniu pewnych proces├│w o okre┼Ťlonej porze doby i o wy┼é─ůczeniu - kiedy indziej.

Informacja transmitowana jest do r├│┼╝nych rejon├│w w m├│zgu oraz do o┼Ťrodk├│w uwalniaj─ůcych hormony. Efekt jest taki, ┼╝e hormony albo aktywuj─ů ca┼éy organizm, albo go wyciszaj─ů. I tak np. melatonina, kt├│ra wydziela si─Ö, gdy zasypiamy, wyra┼║nie skorelowana jest z por─ů wypoczynku u cz┼éowieka. Z kolei kortyzol, czyli tzw. hormon stresu, uwalnia si─Ö rano.

KORZYSTNA NIEDOK┼üADNO┼Ü─ć


Geny zaanga┼╝owane w zegar biologiczny, co zrozumia┼ée, nie u wszystkich s─ů jednakowe. Odpowiednie ich mutacje, podobnie jak zmiana warunk├│w otoczenia, mog─ů zachwia─ç stabilno┼Ťci─ů zegara. U ludzi takie mutacje powoduj─ů nag┼é─ů niepohamowan─ů senno┼Ť─ç albo wr─Öcz przeciwnie - k┼éopoty ze snem. Osoby, u kt├│rych zdiagnozowano tzw. rodzinny zesp├│┼é przyspieszonej fazy snu, odczuwaj─ů znu┼╝enie ju┼╝ bardzo wczesnym wieczorem. I niezale┼╝nie od tego, co by robi┼éy, by temu zapobiec, senno┼Ť─ç ogranicza mo┼╝liwo┼Ťci ich dzia┼éania. Nie mog─ů ogl─ůda─ç telewizji, czyta─ç ani podtrzymywa─ç ┼╝ycia rodzinnego.

- Ci ludzie nie s─ů w stanie normalnie funkcjonowa─ç ze wzgl─Ödu na zmian─Ö genetyczn─ů w genach zegara biologicznego. Problem pojawia si─Ö tak┼╝e o trzeciej, czwartej nad ranem, kiedy taka osoba jest ju┼╝ wyspana. Co wtedy robi─ç, ┼╝eby nie przeszkadza─ç innym? To jest prawdziwa uci─ů┼╝liwo┼Ť─ç.

W badaniach prof. Pyzy okaza┼éo si─Ö, ┼╝e na plastyczno┼Ť─ç m├│zgu wp┼éyw maj─ů nie tylko neurony. R├│wnie┼╝ tzw. kom├│rki glejowe, kt├│rych jedyn─ů znan─ů dotychczas funkcj─ů by┼éo od┼╝ywianie neuron├│w, zmieniaj─ů swoj─ů wielko┼Ť─ç dwa razy w ci─ůgu doby. Znaczy┼éoby to, ┼╝e tak naprawd─Ö potrafi─ů one regulowa─ç aktywno┼Ť─ç kom├│rek nerwowych. U muszki owocowej wyst─Öpuje w m├│zgu du┼╝o kom├│rek glejowych i wydaje si─Ö, ┼╝e s─ů one swego rodzaju stacjami przeka┼║nikowymi mi─Ödzy neuronami zegara biologicznego. ┼╗eby m├│g┼é on funkcjonowa─ç, konieczna jest synchronizacja tych kom├│rek i za ni─ů w┼éa┼Ťnie mog─ů odpowiada─ç kom├│rki glejowe.

Co ciekawe, zegar biologiczny nie jest precyzyjny i nie potrafi odmierza─ç dok┼éadnie 24-godzinnych odcink├│w czasu. Dlatego nie bez powodu okre┼Ťlany jest mianem oko┼éodobowego. Ale to akurat dzia┼éa na jego korzy┼Ť─ç.

- Trzeba pami─Öta─ç, ┼╝e je┼╝eli jaki┼Ť mechanizm ma w sobie pewn─ů plastyczno┼Ť─ç, ┼éatwiej adaptuje si─Ö do jakichkolwiek zmian. Organizmy, kt├│re tego nie potrafi─ů - gin─ů. Zreszt─ů procesy biologiczne maj─ů tak─ů immanentn─ů cech─Ö, ┼╝e s─ů nieprzewidywalne i nie da si─Ö ich zamkn─ů─ç w sztywnych ramach, r├│wnie┼╝ czasowych. Dlatego niekt├│rzy ┼╝yj─ů ponad sto lat, a inni osiemdziesi─ůt. I w tym mechanizmie zegara biologicznego jest miejsce na takie zmiany - m├│wi prof. El┼╝bieta Pyza.

Mog─ů one by─ç wywo┼éywane cho─çby warunkami zewn─Ötrznymi. Wprawdzie badania przeprowadzone w latach 60. w bunkrach w Aachen pokaza┼éy, ┼╝e odizolowani od ┼Ťwiata ludzie potrafili w┼éa┼Ťciwie odczytywa─ç rytm snu i czuwania, mimo dostarczania im po┼╝ywienia o r├│┼╝nych porach dnia, jednak poleganie na samym zegarze, ko┼äczy si─Ö... destabilizacj─ů naturalnego rytmu, jego zachwianiem. Po d┼éu┼╝szym okresie przebywania w takiej izolacji, ludzie mog─ů bowiem k┼éa┼Ť─ç si─Ö spa─ç i wstawa─ç o zupe┼énie innej porze doby ni┼╝ ta, kt├│ra jest na zewn─ůtrz. ┼Ürodowisko odgrywa wi─Öc jednak du┼╝─ů rol─Ö w funkcjonowaniu zegara. Wskazuje zreszt─ů na to cho─çby samo jego umiejscowienie - w j─ůdrach nadskrzy┼╝owaniowych podwzg├│rza. Tam w┼éa┼Ťnie osadzi┼éy si─Ö o┼Ťrodki zawiaduj─ůce czasem.

- Prawdopodobnie wzi─Ö┼éo si─Ö to st─ůd, ┼╝e zegar musia┼é by─ç w takiej strukturze, kt├│ra otrzymuje informacje ┼Ťwietlne. Dlatego u ryb i p┼éaz├│w funkcje zegara pe┼éni jeszcze fotoczu┼éa szyszynka, a u ssak├│w bod┼║ce z zewn─ůtrz musz─ů dotrze─ç przez siatk├│wk─Ö oka.
Dzi─Öki temu zegar, organizuj─ůc niejako ca┼é─ů rytmik─Ö proces├│w w organizmie, synchronizuje swoje funkcjonowanie z otoczeniem. Najbardziej odczuwaj─ů to ludzie cz─Östo podr├│┼╝uj─ůcy w inne strefy czasowe. Mimo ┼╝e o innej porze w stosunku do swego naturalnego stanu zaczynaj─ů dzie┼ä i noc, to ich zegar po kilku dniach "zgrywa si─Ö" z nowymi warunkami.

- Regu┼éa to jedna godzina na jeden dzie┼ä adaptacji. Czyli na przyk┼éad je┼╝eli podr├│┼╝ujemy do Nowego Jorku, to adaptacja zajmie nam oko┼éo tydzie┼ä. Oczywi┼Ťcie, zdarza si─Ö, ┼╝e u jednych mo┼╝e potrwa─ç d┼éu┼╝ej, u innych kr├│cej, bo to zale┼╝y od indywidualnych cech - wyja┼Ťnia moja rozm├│wczyni.

Jednak, czy to podr├│┼╝uj─ůc, czy intensywnie pracuj─ůc na miejscu, ci─ůgle odczuwamy niepokoj─ůcy brak czasu. Zdarza si─Ö, ┼╝e pr├│bujemy "rozci─ůgn─ů─ç" dob─Ö, zrobi─ç wi─Öcej ni┼╝ fizycznie si─Ö da. W obliczu bada┼ä prof. Pyzy pojawia si─Ö pytanie, czy taki w┼éasny zegar biologiczny mo┼╝na ustawi─ç odpowiednio do potrzeb.

- Nie da si─Ö zmieni─ç czego┼Ť, co jest zakodowane w genach. Je┼Ťli nawet pr├│bowaliby┼Ťmy stosowa─ç na przyk┼éad terapi─Ö ┼Ťwiat┼éem, to b─Ödzie to kr├│tkotrwa┼ée. Nie b─Ödzie wi─Öc takiego efektu, ┼╝e po miesi─ůcu terapii zegar nagle si─Ö przestawi i, dajmy na to, ze "skowronk├│w" staniemy si─Ö "sowami". Zreszt─ů, najlepiej czujemy si─Ö w┼éa┼Ťnie wtedy, gdy nasz zegar przestawiamy jak najrzadziej - twierdzi prof. Pyza.

Podsuwa jednak rad─Ö, by spr├│bowa─ç odczyta─ç sw├│j w┼éasny rytm biologiczny. Jak to zrobi─ç? Po prostu - s┼éucha─ç organizmu. Wtedy dowiemy si─Ö, kiedy lepiej si─Ö nam odpoczywa, a kiedy pracuje. I ta wiedza pozwoli na stworzenie w┼éa┼Ťciwego harmonogramu dnia.

- Je┼╝eli mo┼╝emy dostosowa─ç swoj─ů prac─Ö do naturalnego rytmu snu i czuwania, to wtedy b─Ödzie ona najefektywniejsza. Naj┼éatwiej okre┼Ťli─ç to wtedy, gdy nie musimy wstawa─ç na sygna┼é budzika, czyli na przyk┼éad podczas urlopu.

SJESTA A ZEGAR BIOLOGICZNY

Poznanie w┼éasnego rytmu funkcjonowania, a p├│┼║niej jeszcze zastosowanie tej wiedzy w praktyce, wydaje si─Ö jednak dla wielu os├│b niemo┼╝liwe. Regu┼éy rz─ůdz─ůce naszym ┼╝yciem wymuszaj─ů pewne zachowania. Nierzadko musimy wi─Öc post─Öpowa─ç wbrew sobie.

- Naturaln─ů potrzeb─ů jest te┼╝ popularna na po┼éudniu Europy sjesta. Taki kr├│tki odpoczynek jest w┼éa┼Ťnie zgodny z zegarem biologicznym. W tym okresie jeste┼Ťmy i tak mniej wydajni. Doskonale to wida─ç u ludzi starszych, bo cz─Östo k┼éad─ů si─Ö wczesnym popo┼éudniem na drzemk─Ö. I cz─Ö┼Ťciej dotyczy to m─Ö┼╝czyzn ni┼╝ kobiet - twierdzi prof. Pyza.
Praca w okresie spadaj─ůcej aktywno┼Ťci mo┼╝e by─ç r├│wnie┼╝ niebezpieczna. W momencie, gdy m├│zg zaczyna wchodzi─ç w faz─Ö spoczynku, wszystko zaczyna oboj─Ötnie─ç, sprawno┼Ť─ç dzia┼éania radykalnie si─Ö zmniejsza. St─ůd m.in. du┼╝a liczba wypadk├│w w nocy, kiedy aktywno┼Ť─ç intelektualna ludzi spada, podobnie jak wra┼╝liwo┼Ť─ç na zmiany, jakie zachodz─ů w otoczeniu. Zachwianie rytm├│w biologicznych niesie te┼╝ ze sob─ů powa┼╝ne konsekwencje zdrowotne.

- Przy pracy na trzy zmiany ludzie cz─Östo odczuwaj─ů problemy z uk┼éadem kr─ů┼╝enia, pojawiaj─ů si─Ö k┼éopoty z przewodem pokarmowym, jest wi─Öksze prawdopodobie┼ästwo wyst─ůpienia nowotworu. Przez to, ┼╝e ich aktywno┼Ť─ç wymuszona jest o zupe┼énie innej porze doby ni┼╝ ich mo┼╝liwo┼Ťci, te osoby cierpi─ů. Fizycznie mog─ů si─Ö nawet dobrze czu─ç, ale psychicznie - nie najlepiej. Stopniowo wp┼éywa to na narz─ůdy wewn─Ötrzne i pojawiaj─ů si─Ö dolegliwo┼Ťci.
Prawid┼éowe odczytanie swojego zegara biologicznego pozwala na dok┼éadne rozplanowanie zaj─Ö─ç, tak aby wykonywa─ç je w stanie najwy┼╝szej gotowo┼Ťci organizmu. Je┼Ťli nawet nie wszystkich, to przynajmniej tych, na kt├│rych najbardziej nam zale┼╝y. Podejmiemy je dopiero, gdy nadejdzie czas na wykonanie danej czynno┼Ťci. Ale ta wiedza ma te┼╝ szersze zastosowanie.

- Osoby niewidome z powa┼╝nym uszkodzeniem siatk├│wki maj─ů du┼╝y k┼éopot z rytmem snu i czuwania, a tym samym z synchronizacj─ů wszystkich proces├│w. Dla nich bardzo wa┼╝na jest informacja, jak si─Ö zachowywa─ç, aby odczuwa─ç jak najmniejszy dyskomfort z tego powodu, ┼╝e do zegara biologicznego nie docieraj─ů bod┼║ce zewn─Ötrzne, nie wiadomo kiedy zaczyna si─Ö dzie┼ä, a kiedy - noc.

Na badaniach skorzystaj─ů te┼╝ osoby starsze, u kt├│rych funkcjonowanie zegara biologicznego zaczyna szwankowa─ç. Informacja, kt├│ra ma dochodzi─ç do wszystkich narz─ůd├│w, jest coraz s┼éabsza, co dezorganizuje prac─Ö ca┼éego organizmu.

- Mo┼╝na naprawi─ç to r├│┼╝nymi sposobami: ┼Ťwiat┼éoterapi─ů, melatonin─ů, odpowiednim ┼╝ywieniem, ─çwiczeniami fizycznymi czy w ko┼äcu farmakologicznie - podawaniem substancji, kt├│re b─Öd─ů odpowiednio synchronizowa┼éy rytm zegara - dowodzi prof. El┼╝bieta Pyza, kt├│ra za badania nad zegarem biologicznym otrzyma┼éa nagrod─Ö PAN.

Ostatnio sporo m├│wi si─Ö te┼╝ o tym, ┼╝e ten zegar mo┼╝e mie─ç te┼╝ du┼╝e znaczenie przy zaburzeniach psychicznych. I pomy┼Ťle─ç, ┼╝e wszystko to odkrywamy dzi─Öki ma┼éej, ledwie trzymilimetrowej muszce owocowej. �
< Poprzedni   Nastŕpny >
Reklama
wosp.jpg
o nas | reklama | regulamin | kontakt
©2005 edukacja.info.pl
.Darmowe zliczanie odwiedzaj╣cych stronŕ - FreeStat.pl .meskimbyc.pl