آیا در بدن انسان ، ساعت وجود دارد ؟

مقدمه

به طور کلی ، چرخه های شبانه روزی ( یا ریتم های سیر کادین ) از ساعت زیستی نظم دهنده ی اولیه مشتق شده است ، این ساعت در هیپو تالاموس و در هسته های فوق چلیپایی واقع شده است و بیش ترین چرخه های شبانه روزی مشاهده شده ، انعکاسی از دوره های استراحت و فعالیت می باشند . در واژه ی سیر کادین ، کلمه ی ” در حدود ” بسیار مهم است ، زیرا ساعت زیستی دقیقاً 24 ساعت نمی باشد ، مگر این که به واسطه­ ی اشاره های نظم دهنده عمل نماید .

اشاره های نظم دهنده

منظور از اشاره های نظم دهنده ، وجود اشاره های محیطی مانند نور و تاریکی است . این مطلب در زبان آلمانی به نام ” Zeitgeber ” به معنی ” زمان نما ” معروف است . زمان نما ، یک نشانه ی زمانی محیطی مانند خور شید ، غذا ، صدا و یا تعامل های اجتماعی است که کمک می کند ساعت زیستی حول 24 ساعت به صورت مجدد تنظیم گردد . قدرت مند ترین زمان نما برای بشر ( و بیش تر گونه ها ) ، چرخه ی روشنایی – تاریکی است که به علت گردش سیاره ی زمین اتفاق می افتد . وقتی فردی هفته ها بدون نشانه های زمان نما زندگی می کند ، طول روز های وی بین 24 تا 25 ساعت متغیر است که بستگی به فرد ، وضعیت وی و حالت تجربی او دارد . این رفتار به چرخه ی خود نگهدارنده ی طبیعی که در غیاب کلیه ی اشاره های محیطی وجود دارد ، اشاره می کند که در این صورت چرخه ی وی کمی بیش از 24 ساعت ظاهر می گردد و به طول دوره ی طبیعی نظم دهنده ها یا راهنمای چرخه های شبانه روزی دلالت می نماید ؛ به همین دلیل اگر تمام شاخص های بیرونی حذف شود ، چرخه های شبانه روزی هم چنان ادامه دارد ولی ساعت های بیدار شدن و خوابیدن هر روز دیر تر می شود ( ره کام ،  2003) .

اهمیت چرخه های شبانه روزی

چرخه های شبانه روزی در فر آیند های فیزیو لوژیکی و رفتاری تمام گیاهان و حیوان ها دیده می شود . شماری از چرخه های شبانه روزی مانند میزان رشد گیاه ، پیامد مستقیم تغییر در مقدار نور هستند و هیچ ارتباطی با مطالعه­ ی موضوع خواب ندارند . با این همه ، چرخه های دیگر به وسیله ی مکانیسم های موجود در درون جان دار کنترل می شوند . ظاهراً حیوان ها حائز یک ساعت زیستی درونی هستند که چرخه ی آن اندکی طولانی تر از چرخه ی 24 ساعته می باشد ، شماری از اعمال زیستی را کنترل می کند – به عنوان مثال فعالیت حرکتی نوسان منظم را تنظیم می­ کند . در اصطلاح دانش مندانی که به مطالعه ی چرخه های شبانه روزی می پردازند ، نور به مثابه ی یک زمان نما عمل می کند و چرخه ی درون زاد را هم زمان می سازد ( کارلسون ، 1389 ) .

چرخه های درون زاد و ارثی در شرایط عادی بازه ی 24 ساعته دارند که تحت شرایط انزوا از علائم زمان ، طبق کار کرد خاص از 25.1 تا 33.4 ساعت تغییر می کنند . پژوهش های صورت گرفته روی حیوان ها و برخی اطلاعات از موارد بالینی ، نقش هسته های فوق چلیپایی و هیپو تالاموس را به عنوان مولد چرخه های شبانه روزی ثابت کرده اند و بین چرخه های شبانه روزی درون زاد و چرخه ی تاریکی – روشنایی ارتباط بر قرار می کنند که به عنوان یک هماهنگ کننده ی اولیه چرخه های شبانه روزی شناسایی می شوند ( تان کو وا ، آدان و بو ور لا- کاسل ، 1994 ) .

در طی یک دوره ی طبیعی خواب در شب و بیداری در روز ، زمان نما های نور و تاریکی به خوبی زمان نما های 24 ساعته می توانند از چرخه ی راهنمای شبانه روزی در طی یک دوره ی تقریباً 24 ساعته پیروی نمایند . در چنین حالتی عمل کرد فرد در بیداری فعال در روز و آماده شدن فرد برای خواب توسط ” نظم دهنده ” انجام می گیرد ، به نا بر این به عنوان مثال فردی که هنوز در خواب است دمای بدن وی و ترشح کورتیزول بالا می رود ، هم چنین کمی قبل از خواب هورمون ملاتونین از غده ی صنوبری ترشح می شود و دمای بدن او پایین می آید و فرد برای خواب آماده می ­گردد ، مهم تر این که عمل کرد هایی مثل تشنگی ، اشتها و احتیاج برای ادرار کردن توسط نظم دهنده های شبانه روزی سد می شود ، یعنی در نهایت یک خواب 7 یا 8 ساعته حاصل می گردد ( کازدین ،  2000) .

انواع چرخه های شبانه روزی

چرخه های شبانه روزی در حیوان ها به دو شکل تظاهر پیدا می کند :

• چرخه هایی که روابط دوره ای آن ها شبیه به آن چیزی است که در موجودات شب­ فعال و روز فعال یافت می شود که به چرخه ی روشنایی – تاریکی خارجی بستگی دارد . در این موجودات ، روابط دوره ای با چرخه ی استراحت – فعالیت درونی به صورت بر عکس می باشد و در تضاد با یک دیگر می باشند ، به این چرخه ، نوع 1 اطلاق می شود .
• چرخه هایی که روابط دوره ای آن ها در موجودات شب فعال و روز فعال نسبت به چرخه ی روشنایی – تاریکی خارجی به صورت بر عکس می باشد اما روابط دوره ای آن ها به چرخه ی استراحت – فعالیت درونی شبیه هستند ، به این چرخه نوع 2 اطلاق می شود .

چرخه های نوع 1 ، دارای جهت گیری مشابهی به چرخه ی روشنایی – تاریکی هم در موجودات شب فعال و هم در موجودات روز فعال هستند ، این چرخه ها شامل پاسخ های نوسانی چرخه ای به نشانه های نور می باشند که حد اکثر عمل کرد خود را در روز اعمال می کنند .

ریتم های نوع 2 ، دارای جهت گیری مشابهی به چرخه ی استراحت – فعالیت ، هم در موجودات روز فعال و هم در موجودات شب فعال هستند که شامل چرخه هایی مانند خواب می باشند و بیش ترین عمل کرد خود را حین استراحت در یافت می دارند ؛ چرخه هایی مانند ترشح غده ی هیپو فیز ، از جمله ی این موارد می باشند که حد اکثر عمل کرد خود را حین دوره ی استراحت دریافت می دارند . به نظر می رسد که این چرخه ها مستقیماً با حفظ و نگهداری شرایط داخلی ارتباط دارند .

اگر چرخه های نوع 1 مستقیما با مکانیسم ساعتی ارتباط داشته باشند و چرخه های نوع 2 با توزیع چرخه های رفتاری که به وسیله ی آن مکانیسم های ساعتی مشتق می گردند مربوط باشند ، آن گاه به نظر می­ رسد که چرخه های نوع 2 جای گاهی پایین تر نسبت به چرخه های نوع 1 ، در سلسله مراتب سازمانی ، سیستم چرخه ای به وجود می آورند ( مقدس ، استکی و ناصری ، 1387 ) .

نقش طلوع و غروب خور شید

به منظور هماهنگی دوره های شبانه و روزانه ی چرخه های شبانه روزی ، موجودات می بایست توان پی گیری و پیش­ بینی انتقال شب و روز را داشته باشند . این عمل با این حقیقت که محور چرخش زمین مایل ( کج ) است ، سبب توجیه علت تغییر و فاصله ی بین روز و شب در یک دوره ی یک ساله می گردد . حیوان ها برای تامین چنین منظوری از دو مکانیسم جدا گانه استفاده می کنند ؛ بدین ترتیب ، آن ها قادر به تعدیل نمودن فواصل دوره های روزانه و شبانه از آن چه که در محیط بیرونی اتفاق می افتد ، می شوند . بر اساس یک مدل خاص ، این موضوع از طریق نوسان چرخه های شبانه روزی که شامل دو جفت نوسان ساز می باشد ، انجام می گردد . یک  نوسان ساز که با طلوع خور شید هم زمان می گردد ، مسئول کنترل زمان انتقال دوره ی روزانه به دوره ی شبانه است ، در حالی که نوسان ساز دوم که با غروب خور شید هما هنگ می گردد ، کنترل کننده ی زمان انتقال دوره ی شبانه به دوره ی روزانه می باشد .

با تعمیم این مدل در انسان ها ، نوسان ساز هم زمان با تاریکی ، کنترل کننده ی زمان خواب و زمان ترشح ملاتونین شبانه است ، هم چنین کنترل کننده ی تغییر یا جا به جایی خواب ، تغییر ترشح ملاتونین شبانه نیز می باشد . به نا بر این زمانی که شب ها در زمستان طولانی تر می گردد ، دوره ی خواب و هم چنین ترشح ملاتونین نیز طولانی تر می گردد .

در محیط طبیعی که روز و شب بر اساس طلوع و غروب خورشید مشخص می شود ، ساعت درونی روزانه طوری تنظیم می شود تا هر چرخه 24 ساعت طول بکشد . نور به عنوان زمان نما عمل می کند : یعنی چرخه ی درونی را هماهنگ می کند . مطالعه ی بسیاری از گونه های جانوری نشان داده است که اگر آن ها در تاریکی مداوم ( یا در نور کم یک نواخت ) نگهداری شوند ، تابش کوتاه مدت نور موجب تنظیم مجدد ساعت درونی آن ها می شود و بسته به این که تابش نور در چه زمانی عرضه می شود ، ساعت را به عقب و جلو می کشد ؛ برای مثال ، اگر حیوانی بلا فاصله پس از غروب در معرض نور روشن قرار گیرد ، ساعت زیستی به عقب تنظیم می شود ، طوری که انگار هنوز غروب فرا نرسیده است . از طرف دیگر ، اگر نور در نیمه ی شب تابیده شود ، ساعت زیستی به جلو تنظیم خواهد شد ، طوری که انگار طلوع خورشید فرا رسیده است . ( آسکوف ، 1979 ) .

انسان ها بدون بهره گیری از شرایط تمدن جدید ، به احتمال زیاد زود تر از زمان فعلی به خواب می رفتند و زودتر از خواب بیدار می شدند ؛ اینک از نور مصنوعی برای تاخیر در به خواب رفتن و از پرده های تیره برای تمدید زمان خواب خود استفاده می شود . تحت نور مداوم ، ساعت های زیستی آزادانه کار می کنند و گذشت زمان از کنترل آن ها خارج می شود و ممکن است از زمان واقعی عقب تر یا جلو تر حرکت کنند . افراد مختلف دارای چرخه هایی با طول متفاوت هستند اما اکثر افراد در این شرایط ” روزی ” با  طول تقریبی 25 ساعت خواهند داشت . چنین روندی پایدار نیست ، زیرا نور صبح گاهی به عنوان زمان نما ، ساعت زیستی را تنظیم می­ کند .

در مورد افراد نا بینا که مجبور هستند چرخه های شبانه روزی خود را با زمان نما های دیگر غیر از نور تنظیم کنند ، نتایج تفاوت دارند ؛ برخی از آن ها چرخه ی شبانه روزی خود را با صدا ، دما ، فعالیت و علایم دیگر تنظیم می کنند . برخی دیگر که به قدر کافی نسبت به این زمان نما های ثانوی حساس نیستند ، چرخه های شبانه روزی آزادی را به وجود می آورند که قدری طولانی تر از 24 ساعت هستند . هنگامی که این چرخه ها با برنامه ی فعالیت فرد هما هنگ هستند ، همه چیز خوب پیش می رود ، ولی وقتی که از هماهنگی خارج می شوند ، نتیجه ی آن بی خوابی به هنگام شب و خواب آلودگی در طول روز است ( کالات ، 1392 ) .

منبع :

روابط ساختاری سیستم های رفتاری – مغزی و تیپو لوژی صبح گاهی با افسردگی ، اضطراب و استرس

فرم در خواست ترجمه ء متون تخصصی روان شناسی و مشاوره