Помните ту сцену в «Мой кузен Винни», где Мариса Томей говорит: «Мои биологические часы тикают вот так», и начинает сильно топать по полу? Когда кто-то говорит, что биологические часы женщины тикают, это обычно означает, что она активно хочет иметь ребенка и чувствует, что времени может быть мало. Ученые спорят, является ли это реальной физиологической реакцией организма на снижение фертильности или все дело в голове.
Хотя мужчины тоже могут чувствовать тиканье биологических часов, обычно это происходит не с такой срочностью, поскольку их время стать отцом ребенка намного дольше, чем у женщины. По крайней мере, таково было общепринятое мнение. Поскольку и мужчины, и женщины становятся родителями в более старшем возрасте, ученые обнаружили, что возраст отца может иметь большее отношение к генетическому здоровью ребенка, чем возраст его или ее матери.
Это всего лишь одно использование термина "биологические часы". Оказывается, у всех живых существ - мужчин, женщин, животных, растений, насекомых и водорослей - у всех есть внутренние «биологические часы», определяемые множеством биологических ритмов. Эти физические, психические и поведенческие паттерны каждый день следуют предсказуемому циклу, который во многом определяется реакцией тела на свет и темноту. Итак, зачем нам эти часы и что они для нас делают? Вот 10 фактов, которые могут вас удивить.
10: Это сложные часы
Бизнесчасы - это не какие-то потрепанные часы Микки Мауса. На самом деле это серия часов, управляемых одними «главными часами», расположенными в мозгу. Система работает следующим образом: гены в организме содержат инструкции по производству белков, которые производятся волнами, которые поднимаются и опускаются в течение дня в виде 24-часового цикла.
Главные часы управляют этими циркадными ритмами, используя группу примерно из 20 000 нервных клеток, называемыхсупрахиазматическими ядрами (SCN), расположенными в гипоталамусе. Этот отдел мозга расположен над зрительным нервом и вырабатывает гормоны, которые регулируют температуру тела, чувство голода, половое влечение и другие функции организма. Созданные шаблоны не только определяют, когда мы едим и спим, но также контролируют частоту сердечных сокращений и производство клеток крови и сахара в крови. Хотя гены и белки обычно определяют индивидуальные ритмы, внешние факторы, связанные со светом и темнотой, также могут оказывать значительное влияние на то, как ваше тело «указывает время».
9: Мелатонин помогает нашему организму заснуть
Среди многих гормонов, прокачиваемых через тело,супрахиазматические ядра (SCN) контролируют выработку того, от которого людям хочется свернуться калачиком на ближайшем диване и поймать несколько zzzs. Мелатонин - это природное химическое вещество, которое помогает регулировать циркадный ритм. Чем больше его вырабатывает организм, тем больше вероятность того, что вы заснете.
Ваш график выработки мелатонина зависит от освещения. Помните, что SCN расположен чуть выше зрительного нерва, который посылает информацию от глаз в мозг. Чем меньше света поступает - например, после захода солнца и темнеет небо - тем больше мелатонина СХЯ велит мозгу вырабатывать.
Некоторые люди, страдающие нарушениями сна, принимают таблетки мелатонина, чтобы немного отдохнуть. Эффект этих добавок, которые доступны без рецепта и не регулируются так же, как фармацевтические препараты, до сих пор не ясен. Эксперты предупреждают, что пользователи должны внимательно следить за размером и временем приема доз, чтобы не сбить свои естественные биологические часы.
8: Биологические часы адаптируются к смене местоположения
Подумайте о внутренних часах как о человеческой версии часов на вашем смартфоне. Если вы выключите телефон, когда садитесь в самолет в Нью-Йорке, и снова включите его, когда ваш рейс приземлится в Лос-Анджелесе, вы заметите, что часы автоматически настраивают время, отражая, что вы сейчас находитесь в другой зоне. Точно так же ваши биологические часы со временем приспособятся к новому циклу свет/темнота на Западном побережье.
Любой, кто когда-либо страдал от смены часовых поясов, знает, что сдвиг не происходит сразу. Ваше тело приучено выделять мелатонин в определенное время каждую ночь, и изначально оно будет продолжать это делать, даже когда зрительный нерв сообщает мозгу, что на улице все еще светло. В конце концов, однако, и ваш мозг определит время высвобождения мелатонина в темноте. Другими словами, часы медленно перематывают себя, отражая восход и закат солнца и гарантируя, что вы не проведете все лучшее время на калифорнийском пляже, храпя в своем гостиничном номере.
7: Но он не адаптируется к летнему времени
Большинство американских, канадских и европейских часов передвигаются каждый март, когда власть имущие переводят официальное время на час вперед, чтобы люди могли максимально использовать дневной свет. Считалось, что изначально это придумал Бенджамин Франклин, летнее время утвердилось во время Первой мировой войны и стало законом (на большей части) территории США в 1966 году. Тогдашний президент Линдон Джонсон подписал закон, обязывающий официальных хронометристов переводить свои часы. каждую весну на час вперед и каждую осень на час назад.
Проблема в том, что никто, похоже, не сверился с нашими биологическими часами, прежде чем согласиться на эту корректировку два раза в год. Перенос времени на час вперед влияет на циркадные ритмы, особенно в дни сразу после изменения, когда солнце все еще восходит примерно в одно и то же время. Если ваш будильник срабатывает в 7 утра.м. На следующий день после того, как оно прыгнуло вперед, ваше тело все еще думает, что сейчас 6 часов утра. Поскольку солнце восходит позже небольшими приращениями, вероятно, на улице все еще темно и будет оставаться темно в течение нескольких месяцев. Это означает, что ваше тело еще не перекроет кран мелатонина. Одно исследование показало, что циркадные ритмы людей никогда полностью не приспосабливаются к переходу на летнее время, а поведение сна возвращается к норме только тогда, когда мы возвращаемся к обычному времени.
6: Это делают птицы, это делают медведи
Это похоже на то, как музыкальная группа Bloodhound Gang говорит: «Ты и я, детка, не что иное, как млекопитающие». У других млекопитающих также есть биологические часы, основанные на ритме, которые определяют, когда они встают утром и когда ложатся спать ночью. На самом деле медведи зависят от сезонных циркадных ритмов, которые говорят им, когда им впадать в спячку на зиму, а когда выходить из своих укрытий. Точно так же птицы улетают на юг на зиму в соответствии с циркадными (или цирканнуальными) ритмами, которые адаптируются к изменениям температуры и уменьшению количества солнечного света в день.
Не только млекопитающие отсчитывают время естественным образом. Внутренние ритмы заставляют растения открывать листья на рассвете и закрывать их ночью. Они также определяют сезон цветения цветов.
5: Суточные часы стары как мир
Собор Солсбери в Англии считается домом для самых старых часов в мире. Считается, что стрелки механического устройства отслеживают ход времени по крайней мере с 1386 года. Часы пережили войну, пожар и невнимательность, прежде чем были заново открыты в начале 20-го века и восстановлены.
Часы в Солсберийском соборе - всего лишь мелкая дрянь по сравнению с естественными часами, которые отслеживают наши циркадные ритмы. Ученые считают, что внутренние часы развились более 3 миллиардов лет назад у цианобактерий (которые мы также называем сине-зелеными водорослями), но они не знают точно, почему это произошло. Некоторые говорят, что это был способ природы уравнять правила игры для организмов, конкурирующих за одни и те же источники энергии. Циркадные ритмы сложились таким образом, что одни существа питаются днем, а другие ночью. Другие говорят, что биологические часы развились у водорослей, чтобы синхронизировать процессы фотосинтеза - преобразования света в энергию, которая будет сохранена для последующего хранения, - и фиксации азота, когда растения превращают азот из воздуха в энергию, чтобы не противодействовать друг другу.
4: Сон полезен для тела
Возможно, причина циркадных ритмов у людей проще: они помогают вам спать, а сон полезен для вас.
Когда вы кладете голову и засыпаете под шарик из перьев, ваше тело восстанавливается. Это включает в себя базовое содержание и восстановление, такие как рост мышц, поддержание тканей, производство белка и высвобождение гормонов роста. Эти гормоны помогают детям развиваться естественным образом - показатель А в деле против маленького Джонни, который не спал, чтобы наблюдать за Джимми Фэллоном, - но также играют ключевую роль, помогая взрослым восстанавливать ткани с течением времени. На самом деле считается, что некоторые из этих функций происходят только во время сна. Животные, лишенные сна, теряют всю иммунную функцию и умирают всего через несколько недель.
Если вы когда-нибудь выскакивали из постели после приятного долгого сна и чувствовали себя освеженными, это, вероятно, не только потому, что вы провели ночь во сне о том, как модели у бассейна обмахивают вас и кормят виноградом на итальянской вилле. Сон помогает людям восстановить свою умственную энергию и когнитивные функции, которые часто отключаются в часы бодрствования. Наши циркадные ритмы естественным образом заставляют нас спать по ночам.
3: Послеобеденный соус - это естественно
Вы когда-нибудь задумывались, почему вам приходится бороться с желанием поспать после обеда (если только вам не посчастливилось работать из дома и вы не можете сдаться)? Циркадный ритм вашего тела находится в естественном месте отдыха после полуденного приема пищи. Есть еще одна система, называемаягомеостатис сна/бодрствования, которая сообщает вашему телу, когда пора спать, что также происходит после длительного бодрствования. К 14:00 вы обычно бодрствуете не менее восьми часов. Соедините эти две системы вместе с плотным обедом, и неудивительно, что вам захочется вздремнуть.
Не у всех это чувство в одинаковой степени, но оно естественно. На самом деле, у большинства взрослых самые сильные побуждения ко сну приходятся на 14:00. и 2 часа ночи, благодаря их циркадным ритмам. Однако, если вы хорошо выспались, желание вздремнуть в обеденное время уменьшится.
2: Электронный свет искажает биологические часы
Если мы что-то и узнали, так это то, что биологические часы обычно заводятся так, чтобы соответствовать свету и темноте. Когда ночью начинает темнеть, мозг сообщает телу, что пора отдохнуть, высвобождая в кровь мелатонин. Итак, что происходит, когда вы буквально щелкаете выключателем (светом) вечером?
Искусственный свет может подавать смешанные сигналы. Да, небольшой и стратегически расположенный ночник может понадобиться для навигации из спальни в ванную, когда вызовет дежурство. Но другие источники света могут сбить ваши биологические часы. Это включает в себя освещение, исходящее от телевизора, компьютера или смартфона. Многим людям нравится проводить ночь за просмотром старых тюбиков или потоковой передачей развлечений через свои компьютеры и планшеты. Однако, если вы принесете эти устройства и испускаемый ими искусственный свет в постель, вы можете обмануть свой мозг, заставив его думать, что он должен бодрствовать.
1: Биологические часы могут влиять на биологические часы
Мы вернулись к «биологическим часам». Исследования показывают, что женщины, которые беременны или надеются зачать ребенка, должны прислушиваться к своим циркадным ритмам и избегать искусственного освещения в ночное время. Сон не только помогает организму омолодиться и способствует росту детей; он также защищает яйцеклетки женщины от стресса. Это связано с тем, что мелатонин обладает антиоксидантными свойствами и защищает организм от воспаления, одновременно стимулируя иммунную систему, особенно во время овуляции.
Когда ночью включается свет, выработка мелатонина замедляется или прекращается. Эксперты говорят, что беременные женщины должны поддерживать устойчивый режим сна, который соответствует циклам дня и ночи, происходящим снаружи. Это означает восемь часов темноты с небольшими перерывами или без них каждую ночь. Темный, а не настоящий сон, является ключом. Тело вырабатывает мелатонин как реакцию на темноту и будет продолжать это делать, даже если вы не можете уснуть. Среди других эффектов исследователи обнаружили, что нарушения в этом распорядке дня могут привести к синдрому дефицита внимания/гиперактивности и расстройствам, связанным с аутизмом, у маленьких детей.
Примечание автора: 10 фактов о биологических ритмах
Летнее время - это и благословение, и проклятие. Перевод часов вперед на час вперед означает, что солнце все еще будет светить, когда я покину свой офис. Это, конечно, позволяет мне продолжать верить, что я настоящий, живой человек, а не какой-то горбатый пещерный отшельник, крадущийся под покровом темноты. С другой стороны, кажется, что мне требуются недели адаптации, чтобы вовремя встать с постели после изменения. Это потому, что я люблю вставать, когда встает солнце. Назовите меня сумасшедшим, назовите меня чертовым грязным хиппи, назовите меня опоздавшим на работу, но я скромно убежден, что будильники предназначены для тех, кто сдается. Если бы Господь хотел, чтобы мы встали раньше, он или она подняли бы солнце соответственно.