ساعت زیستی چیست؟

تابه‌حال به این موضوع فکر کرده‌اید که چرا هر کس تقریباً در ساعت خاصی به خواب می‌رود و در ساعت خاصی بیدار می‌شود یا زمانی که به کشور دیگری سفر می‌کنیم دچار پرواززدگی می‌شویم؟ برای پاسخ به این سؤالات با ما همراه باشید.

با گردش زمین به دور خورشید شبانه‌ روز شکل می‌گیرد که این چرخه تغییراتی فیزیولوژیک و روان‌شناختی در ارگانیسم ایجاد می‌کند. یکی از این تغییرات چرخه ۲۴ ساعتة خواب و بیداری است که نقش بسیار مهمی در زندگی ارگانیسم زنده دارد البته بر اساس پژوهش‌های صورت‌گرفته می‌توان گفت که چرخه خواب و بیداری بر اثر محرک روشنایی و نور شکل نمی‌گیرد بلکه ساعت درونی (ساعت زیستی) ارگانیسم زنده موجب این فرایند می‌شود که گاهاً با ساعت بیرونی هماهنگ نیست.

ساعت زیستی، با کنترل دستگاه عصبی، هورمون‌ها و دمای بدن باعث می‌شود فیزیولوژی و بیوشیمی بدن با الگوی طبیعی فعالیت‌های روزانه، خواب شبانه و استراحت، تنظیم و منطبق شود. عملکرد ساعت زیستی بدین شکل است که حدوداً یک ساعت قبل از بیدار شدن، عملکرد ذهنی و جسمی، هوشیاری و انگیزه فرد را بالا می‌برد و حدود یک ساعت قبل از به خواب رفتن، فعالیت‌های عصبی، دمای بدن و ترشح آدرنالین را کاهش می‌دهد، بدین شکل؛ چرخه خواب و بیداری را تسهیل می‌کند.

1. ساعت زیستی کم دقت و کند است و مایل است بیش از ۲۴ ساعت طول بکشد.
2. امروزه در جوامع صنعتی ساعت زیستی غالباً تحت تأثیر نور، تغذیه، رفتار اجتماعی و فعالیت‌های ذهنی و جسمی باشد.
3. ساعت زیستی در برابر تغییرات و سازگاری با این تغییرات کند است و این سودمند است.

ما معمولاً فعالیت‌های درونی روزانه خود را تنظیم می‌کنیم تا با محیط هماهنگ شویم و گاهاً این تنظیم نامناسب است. محرکی که چرخه‌های شبانه‌روزی را مجدداً تنظیم می‌کند زمان نما نامیده می‌شود. این محرک غالباً برای جانداران خشکی نور و برای جانداران آبزی جزر و مد است. همان‌طور که گفته شد ساعت زیستی بدن، بدون نور هم، کار می‌کند و ادامه دارد اما نور برای تنظیم مجدد آن ضروری است. علاوه بر نور، ورزش، وعده‌های غذایی و دمای محیط هم بر ساعت زیستی تأثیرگذار است. برای مثال افراد نابینا که نوری برای تنظیم ساعت زیستی خود دریافت نمی‌کند؛ معمولاً خود را با زمان نماهای صدا، دما محیط، وعده‌های غذایی و فعالیت تنظیم می‌کنند

با وجود اینکه تمام سلول‌های بدن در شکل‌دهی ریتم خواب و بیداری نقش دارند اما محرک اصلی برای دمای بدن و ریتم خواب و بیداری هسته فوق کیاسما است؛ این هسته در هیپوتالاموس در بالای کیاسمای بینایی قرار دارد و در صورت صدمه دیدن ریتم خواب و بیداری بدن نامنظم می‌شود. عملکرد این هسته بدین صورت است که، مسیر شبکیه هیپوتالاموس به SCN شامل مجموعه سلول‌های خاص عقده‌ای شبکیه می شود که رنگ‌دانه‌های بینایی خاصی به نام ملانوپسین دارند که با رنگ‌دانه‌های بینایی مخروط‌ها و میله‌ها متفاوت است. این سلول‌ها که نزدیک‌، بینی قرار دارند به تغییر مقدار کلی نور پاسخ می‌دهند و به درون داد میله‌ها و مخروط‌ها نیازی ندارند.

هسته فوق کیاسما با تأثیر بر سایر نواحی از جمله تأثیر بر غده صنوبری، خواب و بیداری را تنظیم می‌کند که این غده هورمون ملاتونین ترشح می‌کند و بدین طریق بر ریتم خواب و بیداری تأثیر می‌گذارد. این هورمون عمدتاً دو الی سه ساعت قبل از خواب ترشح می‌شود و موجب خواب‌آلودگی می‌شود. گاهاً قرص‌های ملاتونین برای افرادی که دچار پرواززدگی می‌شوند مفید واقع می‌شود.

دو ژن period و timless پرو تئین per و tim را تولید می‌کنند که در ابتدای روز کمتر تولید می‌شوند اما در طول روز افزایش می‌یابند و در پایان روز به بالاترین میزان تولید می‌رسند تا جایی که فرد خواب‌آلود می‌شود و پروتئین‌ها به ژن ها پس‌خوراند می‌شوند و تولید پروتئین‌ها متوقف می‌شود؛ پس تا صبح روز بعد تراکم آن ها کمتر می‌شود و فرد کم‌کم بیدار می‌شود.

انترن‌های پزشکی، کارمندان ادارات، خلبان‌ها و غیره. ممکن است در شیفت شب‌کار کنند و معمولاً به طور مناسب و کافی نمی‌خوابند و ممکن است دچار احساس گیجی در محل کار شوند و در طول روز خواب کافی و مناسبی ندارند این افراد در صورتی، با این شرایط بهتر سازگار می‌شوند که در طول روز در اتاق بسیار تاریک بخوابند و در شب با نور زیادی که همسان با نور خورشید باشد کار کنند.

زمانی که در مسافرت‌های هوایی از چند منطقه زمانی عبور می‌کنیم ممکن است علائمی مانند سردرد، سردرگمی، زودرنجی، بی‌اشتهایی، تهوع، کاهش عملکرد ذهنی و جسمی و خستگی در طول روز را تجربه کنیم که به آن پرواز زدگی گفته می‌شود. تمام این موارد به دلیل ناهمخوانی ساعت درونی و ساعت بیرونی رخ می‌دهد و اغلب مواقع زمانی که به سمت غرب مناطق زمانی عبور می‌کنیم راحت‌تر از زمانی که به سمت شرق می‌رویم ساعت زیستی‌مان تنظیم می‌شود که با انجام اعمال و آماده‌سازی‌هایی می‌توان عوارض ناشی از پرواز دهی را کاهش داد.

ریتم‌های شبانه‌روزی در افراد متفاوت است. برخی زود بیدار می‌شوند و در آخر شب کمتر هشیارند و برخی در شروع روز انرژی کمتری دارند و آهسته‌تر عمل می‌کند و در بعدازظهر یا آخر شب هوشیارتر و سرحال‌تر هستند و عملکرد بهتری در شب دارند. این رویداد به سن، ژنتیک و سایر عوامل وابسته است. این افراد بیشتر به مصرف الکل، پرخوری و رفتارهای مخاطره‌آمیز گرایش دارند. این شرایط برای فرد دشوار است، دانش‌آموزی را در نظر بگیرید که جز افراد شب‌زنده‌دار است و این فرد در صبح عملکرد پایین‌تری دارد وقتی صبح زود در مدرسه مجبور به یادگیری مطالب می‌شود عملکرد پایین‌تری از خود نشان خواهد داد همچنین در آزمون‌های صبحگاهی با اینکه ممکن است هوشی بالا داشته باشد اما به دلیل موقعیت زمانی نامناسب عملکرد هوشی متوسط و یا پایین‌تری از خود نشان خواهد داد. گویی این افراد هر روز دچار پرواز زدگی می‌شوند.

برهم‌خوردن ساعت زیستی و ریتم خواب و بیداری پیامدهایی برای فرد به همراه خواهد داشت و در این شرایط افراد معمولاً دچار کمبود خواب و یا پرخوابی می‌شوند که می‌تواند موجب عملکرد معیوب و اضطراب در فرد شود. همچنین می‌تواند از نشانه‌های افسردگی هم باشد که موجب تغییرات و نوسانات خلقی در فرد می‌شود.

طبق مطالب گفته شده همه موجودات ساعت بیولوژیک دارند که ریتم‌های خواب و بیداری بدن را تنظیم می‌کند. این ریتم‌ها از طریق هسته فوق کیاسما و ملاتونین بر اثر محرک‌هایی مانند نور دمای محیط و غیره تنظیم می‌شوند گاهاً سفر به مناطق زمانی دیگر و یا کار در شیفت شب می‌تواند آن را تحت تأثیر قرار دهد و بر اساس این اخلال و بی‌نظمی ممکن است فرد دچار کج‌خلقی افسردگی اضطراب و غیره شود که البته راه‌هایی برای تنظیم مجدد آن وجود دارد.

• خداپناهی م. روان شناسی فیزیولوژیک. سوم ed. تهران: سمت; 1399.
• واترهاوس ج, رایلی ت, اتکینسون ج. سفر و اختلالات ساعت زیستی. المپیک. 1380;9(2-1 (پیاپی 19)):39-52.
• کالات ج. روان شناسی فیزیولوژیکی. نهم ed. تهران: روان; 1394.