Είναι εύκολο να αντιπαθήσει κανείς τα ρολόγια. Το αδιάκοπο, αμείλικτο τικ-τακ τους μας ξυπνάει το πρωί και μας κάνει να νιώθουμε ενοχές όταν αργούμε. Μας υπενθυμίζουν διαρκώς ότι κάθε ευχάριστη στιγμή — όπως και η ίδια η ζωή — είναι φευγαλέα. Ακόμη κι αν μαζεύαμε όλες τις συσκευές μέτρησης του χρόνου και τις θάβαμε βαθιά στη γη, ποτέ δεν θα ξεφεύγαμε από τα ρολόγια. Γιατί, στην πραγματικότητα, εμείς είμαστε τα ρολόγια.
Δεν χρειάζεται να έχουμε σπουδάσει τους πολύπλοκους κιρκάδιους ρυθμούς για να καταλάβουμε ότι πεινάμε συγκεκριμένες ώρες, ότι η μεσημεριανή «κοιλιά» στην ενέργεια είναι αληθινή και πως αν ξενυχτήσουμε μέχρι τις 4 το πρωί, δύσκολα θα κοιμηθούμε οκτώ ώρες μετά — το βιολογικό μας ρολόι δεν λυπάται τα hangover. Η κατανόηση αυτού του καθημερινού κύκλου είναι το κλειδί για να γνωρίσουμε την πραγματική, ζωώδη φύση μας.
Οι περισσότεροι από εμάς είμαστε ξύπνιοι για 16-17 ώρες τη μέρα, κατά τη διάρκεια των οποίων αλλάζουμε συνεχώς βιολογικά. Κάθε λεπτό, λέει η Debra Skene, καθηγήτρια χρονοβιολογίας στο Πανεπιστήμιο του Surrey, «το σώμα μας είναι διαφορετικό». Αυτό δεν αφορά μόνο τη χημική μας σύσταση ή τις σωματικές λειτουργίες, αλλά και τα κίνητρα, τη συμπεριφορά, τη διάθεση και την εγρήγορσή μας. «Σε κάθε χρονική στιγμή υπάρχουν ρυθμοί που ανεβαίνουν ή κατεβαίνουν — κάποιοι βρίσκονται στο ζενίθ τους, άλλοι στη μέση. Είναι ένα δυναμικό σύστημα.»
Κάποιοι από εμάς είμαστε πρωινοί τύποι («κορυδαλλοί»), άλλοι νυχτερινοί («κουκουβάγιες»), επειδή το εσωτερικό μας ρολόι είναι μοναδικό. Αυτά τα διαφορετικά χρονοτύπα, όπως ονομάζονται, αποτελούν φυσιολογικές γενετικές παραλλαγές, εξηγεί η Skene. Ορισμένοι άνθρωποι «τρέχουν» λίγο πιο γρήγορα, άλλοι πιο αργά· αν δεν υπάρξει παρέμβαση, η διαφορά μεγαλώνει σταδιακά.
Ο ρόλος του φωτός και της νύχτας στο βιολογικό ρολόι
«Με τον καιρό θα αποσυντονιζόμασταν εντελώς από τον ρυθμό της Γης», λέει η Skene· γι’ αυτό ο κύκλος φωτός-σκοταδιού είναι ζωτικής σημασίας για την επαναφορά του ρολογιού μας στις 24 ώρες. Αυτός ο κύκλος αποτελεί το ισχυρότερο και πιο σταθερό σήμα στο οποίο έχουν εξελιχθεί να ανταποκρίνονται όλα τα ζώα. Γι’ αυτό ανησυχούμε όλο και περισσότερο για τις αρνητικές επιπτώσεις του τεχνητού φωτός τη νύχτα: μπερδεύει το σύστημά μας όπως συμβαίνει με τα μεταναστευτικά πουλιά ή τις νεογέννητες θαλάσσιες χελώνες.
Το σώμα έχει προετοιμαστεί να ξυπνήσει μία-δύο ώρες πριν συμβεί αυτό. Ενώ όλοι ευθυγραμμιζόμαστε πάνω-κάτω με τον ίδιο κύκλο φωτός-σκότους, τα διαφορετικά χρονοτύπα εξηγούν γιατί κάποιοι προτιμούν να κοιμούνται νωρίς ή αργά. Η ομάδα της Skene διαπίστωσε ότι ακόμη κι αν ένας νυχτερινός τύπος εκπαιδεύσει το σώμα του να λειτουργεί δύο ώρες νωρίτερα μέσω αυστηρού προγράμματος ύπνου και γευμάτων, μόλις σταματήσει αυτή την πειθαρχία, τείνει να επιστρέφει στις φυσικές του συνήθειες.
Το κιρκάδιο ρολόι έχει σχεδιαστεί για να εξασφαλίζει την επιβίωση προβλέποντας τι πρόκειται να συμβεί. Δεν ανταποκρίνεται απλώς όταν ξυπνάμε· προετοιμάζει το σώμα μας αρκετή ώρα πριν. «Η κορτιζόλη, που ελέγχεται άμεσα από το “κύριο” ρολόι στον υποθάλαμο, αρχίζει να αυξάνεται ώστε όταν ξυπνήσουμε να βρίσκεται σχεδόν στην κορυφή της», σημειώνει η Skene. «Χρειαζόμαστε την κορτιζόλη γιατί προσφέρει γλυκόζη και το θάρρος να σηκωθούμε να αντιμετωπίσουμε τον κόσμο.»
Ο συντονισμός των συστημάτων του σώματος μέσα στη μέρα
Κάθε ουσιαστική αλλαγή στη συμπεριφορά μας κατά τη διάρκεια της ημέρας απαιτεί συντονισμό πολλών συστημάτων του σώματος, εξηγεί ο Robert Lucas, διευθυντής του κέντρου βιολογικής χρονομέτρησης στο Πανεπιστήμιο του Manchester. Για παράδειγμα, όταν πεινάμε και λαχταρούμε ένα μεγάλο γεύμα κάποια στιγμή της ημέρας, αυτή η αλλαγή αφορά τόσο τα κίνητρα στον εγκέφαλο όσο και τον συγχρονισμό του πεπτικού συστήματος και του ήπατος που προετοιμάζονται για την άφιξη της τροφής.
Το βιολογικό σας ρολόι φροντίζει ώστε όλα αυτά να συμβαίνουν την κατάλληλη στιγμή. Αν διαρκώς αλλάζετε το πρόγραμμά σας, λέει ο Lucas, «ο συντονισμός διαλύεται και η προβλεπτική ικανότητα του σώματος μειώνεται». Αυτό μπορεί να συμβεί ακόμη και με μια μικρή αλλαγή ώρας ή με jet lag. Η ομάδα της Skene διαπίστωσε ότι αν φάτε τα μεσάνυχτα αντί για το μεσημέρι, η τροφή δεν μεταβολίζεται το ίδιο — με αποτέλεσμα αυξημένα επίπεδα τριγλυκεριδίων (λιπαρών) στο αίμα.
Υπάρχει επίσης ένα ολόκληρο σύστημα εγρήγορσης που δυσκολεύεται όσο περνούν οι ώρες αφύπνισης. «Ακόμη κι αν κοιμηθήκατε καλά», λέει η Skene, «κάτι μετράει τις ώρες που είστε ξύπνιοι — σαν μια κλεψύδρα». Η πίεση για ύπνο αυξάνεται όλη μέρα· όμως επειδή η ημέρα μας είναι τόσο μεγάλη, χρειάζεται μια επιπλέον ενίσχυση για να φτάσουμε ως το βράδυ. Έτσι αργά το απόγευμα ή νωρίς το βράδυ εμφανίζεται ένα δεύτερο “κύμα” ενέργειας και διαύγειας — αυτός είναι ο κιρκάδιος ρυθμός εγρήγορσης που μας βοηθά να μείνουμε ξύπνιοι μέχρι την ώρα του ύπνου.
Επηρεάζουν οι εποχές τους ανθρώπους;
Αν το φως ρυθμίζει τα κύρια βιολογικά μας ρολόγια, τότε οι εποχικές αλλαγές στη διάρκεια της ημέρας θα έπρεπε λογικά να επηρεάζουν τη συμπεριφορά μας. Η Skene εξηγεί ότι όταν αλλάζουν οι ώρες ανατολής και δύσης έχουμε μια σχετική ευελιξία στο σύστημα. Ζώα όπως πρόβατα ή ελάφια μεταβάλλουν την αναπαραγωγική τους ικανότητα, το χρώμα δέρματος ή το βάρος τους ανάλογα με τις εποχές. Το μεγάλο ερώτημα όμως είναι: πόσο εποχικοί είμαστε τελικά οι άνθρωποι; Αυτό είναι δύσκολο να μελετηθεί διότι έχουμε αλλάξει τόσο πολύ το περιβάλλον μας — με τεχνητό φως και θέρμανση — ώστε το σώμα αγνοεί πότε είναι χειμώνας έξω.
Τα μυστικά των κυττάρων: Μιτοχόνδρια και μικροβίωμα
Όσο οι βιολόγοι αποκτούν μια πιο ολιστική εικόνα του σώματος, τόσο περισσότερα στοιχεία αποκαλύπτουν την πολυπλοκότητα των εσωτερικών βιολογικών μας ρολογιών. Το μικροβίωμα του εντέρου έχει τον δικό του κιρκάδιο ρυθμό που αλληλεπιδρά με τον δικό μας: βοηθά στην πέψη μετά τα γεύματα και παράγει νευροδιαβιβαστές όπως η σεροτονίνη.
Ακόμη και τα μιτοχόνδρια, οι ενεργειακές μονάδες των κυττάρων μας, παρουσιάζουν δικούς τους κιρκάδιους ρυθμούς σύμφωνα με έρευνα του University College London (UCL). Σε δημοσίευσή τους το 2019, οι επιστήμονες έδειξαν ότι τα μιτοχόνδρια «ενεργοποιούνται έντονα νωρίς το πρωί», όπως εξηγεί ο καθηγητής νευροεπιστήμης Glen Jeffery από το UCL: «Γνωρίζουν ότι πλησιάζει η αυγή ενώ εμείς ακόμα κοιμόμαστε.» Εκείνη την ώρα αρχίζουν να παράγουν ενέργεια ώστε όταν ξυπνήσουμε να είμαστε έτοιμοι — κάτι που ίσως έχει εξελικτικές καταβολές.
Τα μιτοχόνδρια πιθανόν εκτελούν πολλές ακόμη σημαντικές λειτουργίες που δεν έχουμε ακόμη ανακαλύψει· πάντως παίζουν βασικό ρόλο στη γήρανση και τον θάνατο των κυττάρων. Η ενέργεια που παράγουν έχει τη μορφή ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη), ενός χημικού που βρίσκεται σε όλα τα κύτταρα. Το ATP παράγεται και καταναλώνεται συνεχώς — «φτιάχνεις καθημερινά ποσότητα ίση με το βάρος σου», λέει ο Jeffery. Καμία λειτουργία δεν γίνεται χωρίς ATP.
Καθώς το ATP κορυφώνεται τις πρωινές ώρες ανεβαίνει αντίστοιχα ο μεταβολισμός — ακόμα κι αν δεν αισθανόμαστε έτσι όταν σηκωνόμαστε απ’ το κρεβάτι. Προς το μεσημέρι τα μιτοχόνδρια επιβραδύνουν παράγοντας λιγότερη ενέργεια· ως αποτέλεσμα μπορεί οι μύες να πονάνε περισσότερο μετά από απογευματινή άσκηση.
Το βράδυ, όταν τα επίπεδα ATP πέφτουν χαμηλά, το σώμα στρέφεται σε μια δεύτερη πηγή παραγωγής ενέργειας: τη γλυκόλυση. Όμως αυτή είναι αναποτελεσματική διαδικασία που δημιουργεί πολλές φλεγμονώδεις ουσίες — αυτός είναι ο λόγος που μετά από έντονη άσκηση αργά τη μέρα νιώθουμε πόνους στους μύες.
