השעון הביולוגי

 לכל אחד מאיתנו יש שעון ביולוגי, שעת היום משפיעה על תפקודנו. כאשר השמש זורחת, קרני האור נקלטות דרך העיניים ומועברות למוח, שם הן מפעילות מנגנון ביולוגי שמסנכרן את השעון הפנימי שלנו.

במוח קיים "שעון מרכזי" שתפקידו לתאם את מחזורי היום והלילה. כאשר האור מגיע, הוא מאותת לגוף להתעורר, להפעיל מערכות פיזיולוגיות ולהפסיק הפרשת ההורמונים של השינה.

אך השעון הזה אינו פועל לבד.

בגוף קיימים גם "שעונים פריפריאליים" כמעט בכל תא ואיבר – בכבד, בשרירים, בלב ועוד. שעונים אלו פועלים בהרמוניה עם השעון המרכזי, אך מושפעים גם מגורמים נוספים כמו: זמן האכילה, פעילות גופנית, חשיפה לאור, ההתנהגות שלנו ועוד.

שעון מרכזי: ממוקם במוח (גרעין סופרה-כיאזמטי), מודד זמן דרך אור.

שעונים פריפריאליים: כמעט בכל תא בגוף – לב, כבד, ריאות. מסתנכרנים עם המרכזי דרך מזון.

ניסויים קלאסיים (למשל בעכברים), הראו שכאשר יש מחזור של: 12 שעות אור, 12 שעות חושך. נשמר מקצב יציב של מנוחה ופעילות, אבל גם כשמבטלים את האור לחלוטין, המקצב לא נעלם – אבל כן משתבש. כלומר השעון הביולוגי ממשיך לפעול, אך אינו מדויק ונוצרת סטייה מצטברת, שלאט לאט יכולה לעשות היפוך מוחלט של מחזורי שינה-ערות. כלומר: 
השעון הביולוגי אינו תלוי באור כדי לפעול – אך הוא תלוי בו כדי להיות מדויק.

🧠 המשמעות הפיזיולוגית של השעון הביולוגי

האור משמש כ"סיגנל חיצוני" שמאפס את השעון מדי יום. כאשר הסיגנלים החיצוניים נעלמים או משתבשים  כמו למשל: עבודה בלילה, חשיפה למסכים, אכילה לא מסודרת, חוסר חשיפה לשמש – המערכת מאבדת סנכרון.

לתינוקות בתחילת הדרך אין  מחזור יום-לילה ברור.. השינה מתנהלת במחזורים קצרים (כ-3 שעות). רק סביב גיל 4-5 חודשים מתחילה הפרשת מלטונין (הורמון השינה), ואז מתפתח מחזור יממתי מסודר.

🧬 שונות בין אנשים – טיפוסי זמן (כרונוטייפ)

לכל אדם "טיפוס זמן" שונה: יש טיפוסי בוקר מובהקים, טיפוסי לילה וטיפוסי ביניים. 

חישוב טיפוס הזמן האישי: (שעת כניסה לשינה + שעת יקיצה טבעית) ÷ 2 = נקודת אמצע השינה

• טיפוס בוקר: נקודת אמצע לפני שעה 3 לפנות בוקר
• טיפוס ביניים: רוב האוכלוסייה
• טיפוס לילה: נקודת אמצע 6-7 לפנות בוקר

הטיפוס מושפע הן מגנטיקה והן מסביבה ומהרגלים, ויכול להשתנות לאורך החיים.

הגוף שלנו הוא מערכת מתוזמנת

הביולוגיה שלנו מבוססת על תזמון מדויק – לא רק על תפקוד. חשיפה לאור טבעי היא אחד הגורמים המשפיעים ביותר על: שינה, מצב רוח, הורמונים. גם תזמון האכילה שלנו  היא "שעון" – הזמן שבו אנו  אוכלים חשוב לא פחות ממה שאוכלים. (ויש לו קשר למטבוליזם, השמנה, סוכרת).

מחקרים מקשרים שיבוש בשעון הביולוגי ל: השמנה, סוכרת, דיכאון ועד לסרטן.

לצערנו – כולנו, או "האדם המודרני" חיים נגד הביולוגיה  –  אור מלאכותי, מסכים בלילה, אכילה מאוחרת, עבודה במשמרות. כל אלה פוגעים בדיוק של השעון.

השפעת השעון על מצב הרוח וקבלת החלטות

ניתוח רשתות חברתיות הראה 2 פיקים יומיים במצב הרוח: אופטימיות בבוקר, ירידה בצהריים, התאוששות בערב. ויש לכך משמעות שהוכחה מחקרית בהשפעתה על החלטות משמעותיות בחיים. 

החל ממנכ"לים שבמידה והם מדווחים  למשקיעים בבוקר, הדיווח אופטימי יותר ובהתאם ביצועי המניה טובים יותר. בועדות שחרור ממאסר: יש סיכוי שחרור של 60% בבוקר, ו- 10% בסוף היום, ללא קשר לחומרת העבירה. (וגם תוך תלות בארוחות הצהריים..) ועוד ממצאים משמעותיים רבים.

התפתחות השעון לאורך החיים

תינוקות כאמור – מחזור 3 שעות, ללא ריתמוס יממתי. בחודש 4-5 מתחילים להפריש מלטונין שמסנכרן את השעון. 

לבני נוער השעון מודד יותר מ24 שעות והקושי לקום בבוקר הוא יותר ביולוגי מעצלות. ובהתאם -כל שעה שמבחן מאוחר יותר (מ-7 לכיוון 10-11 בבוקר)  יש בממוצע שינוי לטובה בציון.

בבוגרים השעון כבר מתייצב סביב 24 שעות ובקשישים מתקצר,  ויש נטייה לשיבושי שינה. 

ג'ט-לג

מעבר מהיר בין אזורי זמן גורם לאי-סנכרון בין שעונים פנימיים. בעקרון -טיסה מזרחה קשה יותר מטיסה מערבה , כי קשה יותר להירדם מוקדם ממה שנדרש, מאשר לדחות שינה.

הפתרון היחסי, הוא להשפיע בדרך אחרת. לנסות  לאכול בשעות היעד לפני הטיסה, כדי לסנכרן את השעונים הפריפריאליים מראש ולצמצם את הפער.

ג'ט-לג חברתי

הפער בין שעות שינה ביום יום לבין שעות שינה בסוף שבוע. מהווים ג'ט לג חברתי. ככל שהפער גדול יותר יש עלייה בסיכון להתמכרויות, דיכאון ומחלות מטבוליות.

השעון הביולוגי ותזונה – "Chrono-nutrition"

2 אנקדוטות על השעון הביולוגי ותזונה. ניסוי בעכברים עם אוכל זהה בדיוק:

• קבוצה שאכלה כל הזמן  הדגימה השמנה ותמותה מוקדמת.
• קבוצה שאכלה בשעות פעילות בלבד, שמרה על משקל תקין. ( ואכלה כמות דומה לקבוצה שאכלה כל הזמן)

הגוף אוגר שומן מאוכל שנאכל בזמן לא מתאים. ושורף לאנרגיה אוכל שנאכל בזמן הנכון. כמות קלוריות זהה, תוצאה שונה לחלוטין.

או כמו שהרמב"ם ניסח: "בבוקר כמלך, בצהריים כבן מלך, בערב כאביון."

לגבי צום לסירוגין , יש מחקרים לכאן ולכאן. רק כדאי לוודא שאם עושים את זה למטרת ירידה במשקל, יורדים בעיקר בשומן ולא בשריר..

יש מחקרים שמראים שפולימינים, הם החומרים החיוניים לתפקוד תאי, שרמתם יורדת עם הגיל (למעט אצל סנטינריונים, בני 100+). ונמצא שירידה בפולימינים גורמת להגדלת הסטייה בשעון הביולוגי.

כשבדקו ניסוי הופכי בעכברים והשלימו את תזונת עכברים מבוגרים בפוליאמינים, השעון התיישר לכיוון עכברים צעירים. המחקר לא נעשה בבני"א בגלל ההקשר בבין פולימינים  להתפתחות סרטן.

שעונים ביולוגים – מקצבים יממתיים.

ברקמות הגוף יש שעונים ביולוגים – מנגנונים פנימיים לניהול תהליכים פזיולוגיים והתנהגותיים שמתקיימים בגוף באופן מחזורי. מקצבים פנימיים וספונטים, עם בסיס גנטי. 

השעון הביולוגי הוא מנגנון פנימי שעוזר לנו להסתנכרן עם הסביבה. כך שגם תהליכים התנהגותיים, כמו ערות, שינה ואכילה . וגם תהליכים פיזיולוגיים כמו הפרשת הורמונים, ופעילות גלי המוח, מתרחשים במחזוריות, ומסונכרנים עם הסביבה.

השעון הצירקדי, הוא השעון הביולוגי המרכזי, שמותאם להשפעתה המשתנה של השמש על הסביבה.זה שעון יממתי, שמבוסס על מקצב צירקדי ומתאים את הפיזיולוגיה וההתנהגות שלנו עם שינויים סביבתיים כמו יום ולילה. בהתאם למחזוריות יממתית, של 24 שעות, עם פעילות שיא בתזמון קבוע. 

המערכת הצירקדית מורכבת משני חלקים:

שעונים מרכזיים והיקפיים. השעון הצירקדי המרכזי ממוקם בהיפותלמוס וכשנקלט בו אור, הוא שולט בקצב היומי ומסנכרן את הפונקציות המטבוליות במהלך היום. וסדרת שעונים היקפיים הממוקמת כמעט בכל תא בגוף, מקבלת ממנו מסר מסרים להפעלה/ בלימת פעילותם. המסרים עוברים בעזרת הורמונים ומערכת העצבים.  וגם מגורמים חיצוניים, כמו אור, שינה, פעילות גופנית והאכלה. 

הקצב הצירקדי חשוב לתהליכים שונים וגם לוויסות חילוף החומרים.

לאורח החיים יש השפעה רבה גם על המערכת הצירקדית. בהתאם – שיבושים בשינה ובשעות יום – לילה, תזמון אכילה, פעילות ועוד . הם גורמים שיכולים להשפיע על השעון הביולוגי ובהתאם, על הבריאות והרכב הגוף .