Хронобіологія Ессен згідно з внутрішнім годинниковим форумом PTA
| Ульріке Беккер |
| 04.06.2020 13:00 |
Пізня вечеря та гризти перед телевізором не відповідають біологічному ритму./Фото: Adobe Stock/Pixel-Shot
Розкриття квітів, сплячка білки або міграційна поведінка птахів - біологічні процеси відбуваються відповідно до денних і сезонних ритмів. Той факт, що процеси в метаболізмі людини також базуються на так званих циркадних (приблизно = приблизно і цей = день) моделях, лише нещодавно стає все більш важливим. У фармакології ми вже знаємо, що деякі активні інгредієнти мають різну дію в різний час доби: Наприклад, при глюкокортикоїдах рекомендується приймати їх у ранкові години. Тоді власний рівень кортизолу в організмі найвищий, і препарат найменше порушує метаболізм. Вплив часу доби на поглинання, використання та деградацію певних поживних речовин досі остаточно не досліджено. Однак результати сучасних досліджень показують, що час також важливий, коли мова йде про їжу. Особливо що стосується розвитку ожиріння, циркадні процеси, здається, є можливим регулювальним гвинтом. Харчування, яке суперечить внутрішньому графіку, може, однак, без потреби обтяжувати метаболізм або органи.
Таймери та годинникові гени
Сьогодні ми знаємо, що внутрішній годинник координує зчитування генів відповідно до часу доби. Тому концентрація гормонів, електролітів або рівень цукру в крові також залежить від циркадного курсу. Недавні дослідження підказують питання, чи не повинні дієтичні рекомендації більше враховувати такі коливання активності органів та концентрації ферментів. Деякі вже говорять про хроно харчування як новий підхід до оптимізації обміну речовин.
Внутрішній годинник являє собою парну колекцію з 10000 нервових клітин кожна. Кожна окрема нервова клітина може генерувати циркадний ритм. Зараз вчені припускають, що існує не просто один годинник, а його колекція. Очевидно, кожен орган має систему внутрішнього контролю, яка керує його діяльністю. Центральний кардіостимулятор називається nucleus suprachiasmaticus (SCN) - або головним годинником - і синхронізує окремі нервові клітини. Він підключений до вегетативної нервової системи, яка контролює несвідомі процеси, такі як частота серцевих скорочень, дихання, артеріальний тиск або дефекація. Головний годинник розташований у передньому гіпоталамусі мозку над місцем з’єднання зорового нерва і тісно пов’язаний із зоровою системою. Отже, для більшості організмів світло є центральним таймером.
Освіта мелатоніну контролюється надходженням світла. Гормон виділяється в темряві і вважається сполучною ланкою між світлом і організмом. Це має вирішальний вплив на поведінку сон-неспання. Крім того, гормон скорочує споживання енергії та знижує артеріальний тиск і температуру тіла. Концентрація мелатоніну в крові зростає поступово протягом ночі і досягає свого піку близько двох-трьох годин. Рано вранці дзеркало знову падає. Публікації професора Ельмара Пешке, який працював, зокрема, у Саксонській академії в Лейпцигу, також описують зв’язок між мелатоніном та інсуліном. Він виявив рецептор мелатоніну в підшлунковій залозі і припускає, що цей гормон також впливає на вивільнення інсуліну - незалежно від споживання їжі.
Споживання енергії різне
Поточне дослідження, проведене Любецьким університетом, досліджувало, чи відіграє роль час вживання енергії у використанні енергії. Дослідники зафіксували термогенез після їжі після їжі. Це означає метаболічну реакцію після їжі у вигляді підвищеного тепловиділення та відображає споживання енергії після їжі. Спочатку 16 учасників дослідження споживали низькокалорійний сніданок та висококалорійну вечерю протягом трьох днів. Наступний день порядок було скасовано, а вміст калорій залишався незмінним. Дослідники вимірювали вироблення тепла, певні параметри метаболізму глюкози та змушували учасників оцінювати голод та апетит до солодощів за допомогою шкали.
Їх вимірювання показали, що незалежно від того, сніданок був калорійним чи низьким, термогенез був в 2,5 рази вищим вранці, ніж увечері. Результат не залежав від того, що було на столі ввечері, і не мало значення, витрачалося багато або мало енергії ввечері. Це означає, що вранці, очевидно, витрачається більше енергії, ніж увечері. Підвищення концентрації цукру в крові та інсуліну також було помірнішим після сніданку, ніж після обіду, навіть якщо воно було низькокалорійним. Це означає, що тіло дотримується циркадного ритму незалежно від енергії, що надходить. Цікавим у цьому дослідженні було також виявлення того, що низькокалорійний сніданок посилював почуття голоду протягом дня, особливо апетит до солодощів. Це говорить на користь сильного сніданку, особливо під час дієти, ніж відкладання голоду до вечора, а потім споживання більшої їжі. Таким чином можна також уникнути піків цукру в крові та інсуліну, що є корисним для профілактики інсулінорезистентності і, отже, діабету 2 типу.
Ще одне недавнє дослідження із США підтверджує, що продукти харчування метаболізуються по-різному протягом денного циклу. Дослідники реєстрували споживання енергії випробовуваними за допомогою дихальної камери на повний зріст за два окремі 56-годинні заняття. В одному сеансі один із трьох щоденних страв пропонувався як сніданок, тоді як в інший сеанс харчовий еквівалент вживали пізно ввечері. Тривалість нічного посту була однаковою для обох сеансів. Щодо загального споживання енергії, оцінка не показала жодних відмінностей. Однак коефіцієнт дихального обміну - маркер окислення жиру - відрізнявся під час сну протягом двох сеансів. Це не можна пояснити різницею у фізичній активності, порушеннях сну або температурі тіла. Швидше за все, дослідники виявили, що час надходження поживних речовин відіграє роль у метаболізмі. Наприклад, пізній вечірній прийом їжі значно знизив спалювання жиру порівняно з ранковим. Результати підтверджують, що момент часу впливає на те, як метаболізм людини використовує їжу.
Сприяє причині раку?
Той, хто коли-небудь літав через часові пояси, знає скарги, коли звичний розпорядок дня виходить з ладу. Для того, щоб внутрішні процеси та стимулятори навколишнього середовища, такі як денне світло та ритм сну-неспання, збігалися, метаболізм повинен спочатку знову синхронізуватися у випадку відставання струменя. Так звана хронічна десинхронізація відбувається тоді, коли люди довго живуть або мусять працювати проти своїх біологічних ритмів. Це стосується бортпровідників та пілотів, які літають через часові пояси, або працівників, що працюють у нічний час та чергування, наприклад, у секторі охорони здоров’я чи на заводах. Близько 20 відсотків усіх працівників Німеччини працюють поза звичайним робочим часом. Дослідники припускають, що такий несинхронізований спосіб життя пов’язаний із значно вищим ризиком різних захворювань. Це впливає на хронічні розлади сну, діабет 2 типу, серцево-судинні захворювання та ризик розвитку раку.
Міжнародне агентство з досліджень раку (IARC) ВООЗ класифікувало роботу в нічні зміни як імовірно канцерогенну лише минулого року. Повторна оцінка слідує за результатами численних сучасних досліджень - переважно досліджень на тваринах, але також на людях. Професор доктор Хаджо Зеб з Інституту профілактичних досліджень та епідеміології Лейбніца (BIPS) повідомляє у прес-релізі інституту, що існує відносно чітка зв'язок між нічною роботою та злоякісними пухлинами молочної залози, передміхурової залози та кишечника. Однак, оскільки є суперечливі результати досліджень, переробка вважається лише ймовірною канцерогенною. Для переоцінки 27 вчених з 16 країн проаналізували всю доступну наукову літературу з цієї теми. Їх класифікація явно не вважається оцінкою ризику. Тому він не може нічого сказати про ймовірність нічної роботи, що спричиняє рак. Експерти також не публікували конкретних рекомендацій для населення.
У цьому контексті іспанські вчені досліджували, чи пов'язаний час прийому їжі з ризиком раку молочної залози та простати. Вони розглядали не нічних працівників, а спосіб життя та хронотип. Останнє є характеристикою переваги ранкових або вечірніх занять. Популяційне дослідження на основі випадків контролю тривало протягом п’яти років і включало 621 раку передміхурової залози та 1205 хворих на рак молочної залози, а також 872 чоловіка та 1321 жінку як контроль. За допомогою опитувальників випробовувані реєстрували, коли вони їли і спали, і яку їжу вони вживали. Було встановлено, що ті, хто спав через дві або більше годин після обіду, мали на 20 відсотків нижчий ризик раку молочної залози та передміхурової залози, ніж ті, хто лягав спати відразу після обіду. Подібний знижений ризик був виявлений у тих, хто вечеряв до 21 години, порівняно з вечерею після 22:00. Висновок дослідників: дотримання щоденних ритмів їжі і особливо тривалий інтервал між останнім прийомом їжі та сном пов'язані з меншим ризиком раку.
Очевидно, що для здоров’я корисно враховувати ритми дня при розробці страв. З одного боку, виявляється, для метаболізму вигідніше снідати вранці щедрим сніданком, а не подавати великі порції на вечерю. З іншого боку, видається доцільним обмежити часовий інтервал прийому їжі максимум дванадцятьма годинами. Таким чином, хронобіологія може бути іншим підходом для запобігання захворюванням, пов’язаним з дієтою. Люди, які хочуть схуднути, також можуть швидше досягти успіху з цим. Всім, кому доводиться працювати проти свого біологічного ритму - таким, як працівники зміни та нічні працівники - радиться розробити оптимальне меню за допомогою порад з питань харчування, щоб запобігти захворюванням.