Chronobiologie
Chronobiologie je obor, který se zajímá o chod našich vnitřních hodin. Stroj času máme v suprachiasmatickém jádře (SCN). Jde o vybavení, které nám téměř s 24 hodinovou pravidelností řídí spaní, bdění a další časování fyziologických funkcí spojených s hormonální sekrecí, chutí k jídlu, trávením, teplotou těla,...
Návyk na cirkadiánní rytmus vzniká již u slepých mláďat. Děje se tak prostřednictvím obsahu melatoninu v mateřském mléce, které kolísá podle toho, zda je noc (vysoká hladina), či den (nízká hladina). Tím se narozený jedinec postupně synchronizuje s vnějším dnem. Sesouladění biologických procesů je pro fungování těla věc důležitá. U dospělých živočichů se biologické hodiny dolaďují automaticky podle vjemů, mezi nimiž nejdůležitější roli hraje doba a intenzita denního svitu. Je známo, že rozhádání cyklů zvyšuje riziko vzniku rakoviny, onemocnění srdce, depresí a dalších podobných radostí. Vlastní hodiny, v anglické literatuře někdy nazývané „pacemaker“, sídlí v suprachiasmatickém jádře (SCN). Lidský časovač se nachází se v mozku za zkřížením zrakových nervů a skládá se ze zhruba z deseti tisíc neuronů (celý mozek jich má tři miliardy).
Pokus na křečcích
Možná proto, že pokusy s alkoholem na lidech by se mohly vymknout kontrole, kolektiv vědců ze dvou universit (Kent State University a University of Tennessee) zneužil ke svým výzkumným cílům opíjející se křečky. Jde sice o noční tvory, nicméně pro účely sledování účinků alkoholu na cirkadiální rytmy to je v podstatě jedno. Křeččí cyklus je časově shodný s tím lidským, je pouze otočen. Zvířátka si vědci rozdělili do tří skupin, přičemž jediným kriteriem bylo množství zkonzumovaného alkoholu. Kontrolní skupina pila čistou pramenitou, druhá měla ve vodě deset procent alkoholu a třetí pila dvacetiprocentní etanol. Potvrdilo se, že hlodavci jsou pěkní ochmelkové. Když mají na výběr, nepijí vodu, nýbrž alkohol. Všichni křečci měli stejnou péči a byli chováni v prostředí s řízeným režimem 14 hodin světla a 10 hodin tma. Jejich světelný režim byl imitován se všemi podrobnostmi jako například na konci nočního režimu, kdy jim příroda signalizuje, že je čas jít spát, jim půl hodiny v klecích svítilo jen slabé matné světlo napodobující svítání. Zbývající dobu měli světla hodně. Tolik, kolik ho je běžné v úředních budovách.
Tekutiny mohla zvířata pít dle libosti. Křečci se ke spánku ukládali pravidelně ve stejnou dobu. Když ale křečkům zařadili do jejich denního rytmu na sklonku noci další úsek slabého světla (imitaci svítání), začali vstávat časněji. To znamená, že světlo posunulo jejich cirkadiální hodiny.
Vědce ale hlavně zajímalo, co s křečky udělá alkohol, jak dlouho to trvá, než alkohol dospěje k mozkovým hodinám a co s nimi provede. Proto bylo součástí pokusu měření hladiny alkoholu v podkožních krevních kapilárách (doklad o vstřebávání a rychlosti metabolismu alkoholu). Skupina zvířecích ochmelků (ti, co dostávali alkohol) byli v závěrečné fázi pokusu nuceně převedeni na abstinenci. To aby se ukázalo, jak dlouho neblahé vlivy alkoholu na cirkadiální rytmy trvají.
Studie zjistila, že :
Alkoholikům se jejich chronometr začne zpožďovat. Zatímco křeččí pijáci vody začínali být aktivní zhruba hodinu před svítáním, „desetiprocentní“ alkoholici pospávali o půl hodiny déle. Ti „dvacetiprocentní“ lenošili dokonce ještě o dalších osmnáct minut déle. Zajímavým poznatkem také je, že silné světlo probralo k životu jak křeččí alkoholiky, tak abstinenty. Naopak nepřekvapujícím závěrem je, že alkoholici obou skupin byli během dne méně aktivní.
Jak už jsme si řekli, křeččí vztah k alkoholu je výsostně kladný. S „chlastem“ křečci neotáleli a nejvíce mu holdovali při setmění – tedy hned na začátku jejich pracovního dne. O pouhých dvacet minut později již bývala koncentrace alkoholu v jejich biologických hodinách (suprachiasmatickém jádru) maximální. Když vědci dobrovolné křeččí pijany převedli na abstinenci a ponechali je pár dnů jen o vodě, křečci se budili dvě hodiny před svítáním (o hodinu dříve, než přirození abstinenti v kontrolní skupině). Nejzajímavější na celém pokusu je zřejmě to, že i „vyléčeným“ alkoholikům zůstal jejich biologický chronometr rozháraný. Zda křečci trpěli abstinenčními nočními můrami obdobně jako lidé, se zjistit nepodařilo. Neschopnost „dospat“ ale usvědčila alkohol jako viníka, který rozštelovává biologické hodiny. Nejzajímavější na tom je, že poškození biorytmů trvá i po vysazení drogy.
Praxe
Vědci si myslí, že by se získané poznatky daly aplikovat i na nás lidi. I my totiž máme po nezřízeném pití stejně nezřízené cirkadiální rytmy. Z pokusu vyplynulo, že již i malé množství alkoholu zabrání organismu registrovat podněty, jakým je například svítání, jehož charakteristické světelné znaky dolaďují hrubě nastavený chod biologických hodin. Piplání se v křeččích biorytmech by mohlo mít i smysluplné využití. Například tehdy, když se nám poštěstí a alkoholem si přivodíme zle. Ono zde popisované rozhození hodinek našich biorytmů je totiž to, co nám dokáže kazit radost ze života ještě celou řadu dnů. Po flámu se většinou snažíme vyhýbat se světlu. Z pokusů na křečcích ale vyplynulo, že po takové „opici“ si zatahováním závěsů neděláme dobře. Prospět by nám měl pravý opak. Ráno po „tahu“ bychom se měli vystavit silnému světlu. Jedině to je pro naše biologické hodiny dostatečně silný signál, který umí „přerazit“ signál alkoholu, který pomyslné rafičky biologických hodin posunuje směrem dopředu. Ranní světelný šok by nás měl vyvarovat toho, že se budeme v noci zbytečně budit. Mají-li vědci a křečci pravdu, tak by nás jejich rada měla rychleji dostávat zase zpět do formy.
Prameny:
Kent State University.
American Physiological Society.
Regulatory Integrative and Comparative Physiology, 2009; 297 (3): R729 DOI: 10.1152/ajpregu.00268.2009.