טבע וחיות

שעון צירקדי: השעון הפנימי שקיים בנו ובמרבית היצורים החיים

בתוך כל אחד מאיתנו קיים שעון פנימי שאומר לנו מה השעה או לפחות באיזה חלק של היום אנחנו נמצאים. בדרך זו גופנו מקדם תהליכים שקשורים לאותו זמן ביום. עם התפתחות הטכנולוגיה אנחנו נפרדים מהמחזור הטבעי של היממה ומוציאים את השעון הפנימי מאיזון – דבר אשר גורם למחלות ונזקים רבים.

צילום: connor.vick

"מחר תזרח השמש", לא סתם זה ביטוי שממחיש כי העולם ממשיך בשלו כמו תמיד. מהרגע שבו נוצר כדור הארץ הרבה דברים השתנו אבל דבר אחד כמעט ולא השתנה והוא זריחת ושקיעת השמש. השמש היא מקור האנרגיה העיקרי וכמעט היחידי בעולמנו. אור השמש וכך גם משטר העונות ואורכי היום והלילה מכתיבים את כל מה שקורה בעולמנו. החלוקה של יום ולילה, אור וחושך, משחקת תפקיד חשוב מאוד ביחסי הכוחות בטבע.

בטבע ישנם שני מחזורים עיקריים, הראשון הוא מחזור העונות שכולל 365 ימים או יותר נכון 365.25 ימים שבו משלים כדור הארץ סיבוב שלם וחולפות 4 עונות. המחזור השני הוא מחזור יומי, 24 שעות, שבהן היחסים בין אורך היום ללילה משתנים בהתאם לעונה. לשעון הפנימי שלנו ושל שאר היצורים החיים, אשר מקושר למחזור היומי קוראים "שעון צירקדי", שתרגומו מלטינית: בערך יום.

צילום: Internet Archive Book Images

בגלל השינויים שיכולים להיות קיצוניים מאוד בין העונות התפתחו היצורים החיים כך שהם "יודעים" מהי העונה וכמה זמן עד לעונה הבאה. בעלי חיים וצמחים לא באמת מודעים לזמן כמו שאנחנו מודעים לימים שחולפים, אך גם להם יש קבועי זמן ידועים, כמו לדוגמא הזמן שלוקח מאירוע הזדווגות ועד ללידה. אצל בעלי חיים רבים זמן ההריון ממושך, ולעיתים מרגע שבו תיכנס הנקבה להריון עד ההמלטה או ההשרצה יחלפו העונות והתנאים ישתנו בצורה דרסטית.

בעלי חיים בראשית דרכם הם פגיעים יותר, לפעמים הם לא יהיו מסוגלים לשרוד עונות מסוימות בימים או בשבועות הראשונים לחייהם. לכן חייבים בעלי חיים אלו "לתכנן" קדימה, כלומר עונת הרבייה שלהם צריכה להיות כך שבזמן הולדת הצאצאים התנאים יהיו הטובים ביותר. התנאים שמסמנים על העונה הנכונה הם בדרך כלל תנאים פיזיקלים כמו טמפרטורה, משקעים, משך שעות האור ועוד. שעון שכזה הוא לא ממש פנימי כמו השעון הצירקדי והוא יותר כמו לוח שנה שבו מה שמצביע על היום בשנה הוא התנאים השונים. לעומת זאת השעון הצירקדי הוא שעון לכל דבר והמחוגים שלו הם תהליכים ביולוגים שקורים בתוך גופנו.

צילום: MattysFlicks

ישנם בעלי חיים שפעילים יותר ביום ויש כאלה שבלילה. החלוקה הזאת נובעת מהרבה גורמים אבל השורה התחתונה היא שבעלי החיים ישנים ביום או בלילה בהתאם לאורך החיים שלהם. אנחנו שנחשבים פעילי יום חייבים לישון במשך הלילה כדי שנוכל לתפקד בצורה טובה במשך היום. לכן לנו ולבעלי חיים רבים אחרים, יש קולטנים בעיניים שלא עוזרים לנו בראייה אלא מאותתים לאזור ספציפי במוח, האם בחוץ יש אור או חושך.

אזור זה במוח הוא "השעון הראשי", שעון זה אחראי על "כיוון" השעונים שנמצאים כמעט בכל תא בגופנו. השעונים המשניים הם בעצם חלבונים ספציפים שריכוזם בתא הולך ומצטבר במשך היום, בעוד החלבונים שמסמנים על לילה הולכים ומתפרקים. ברגע שמגיעים "חלבוני היום" לריכוז מקסימלי התהליך מתהפך, ריכוז "חלבוני הלילה" הולך וגדל ואילו חלבוני היום מתפרקים. חלבונים אלו משפיעים על חלבונים אחרים ועל תהליכים אחרים שקשורים במערכות רבות בגופנו ומסמנים להם מה השעה ביום. מעין שעון חול, כשבצד אחד יורד החול בצד השני הוא מתמלא, וכשמתחיל הלילה השעון מתהפך.

צילום: Norio.NAKAYAMA

את המנגנון הזה מצאו בזבובים ובעכברים, שיותר קל לחקור מאשר בני אדם, ואף נמצא שחלבונים אלו ובעיקר ריכוזם המשתנה משפיעים על מנגנונים רבים בגופם. השעון הראשי, זה שמקבל את המידע מהעיניים, הוא שמבצע תיקונים קטנים על ידי הפרשת הורמון המלטונין, הורמון השינה, כשבחוץ נהיה חשוך אצל פעילי היום, ולהפך אצל פעילי לילה. התיקונים האלה הם חלשים יחסית והמחזור משתנה לאט ובהדרגתיות, כנראה שבהתאם לשינויים שקורים באורך היום כתוצאה מחילופי העונות.

אין סיבה לחשוב שאנחנו פועלים אחרת וישנן עדויות רבות לקיום מנגנון דומה גם אצלנו. ג'טלג, או בעברית יעפת, היא דוגמה מצוינת להוכחת מנגנון שכזה. אנחנו טסים למקום שבו אנחנו ישנים וערים בשעות שונות, אנחנו עייפים או ערניים בלי קשר למצב התאורה בחוץ אלא לפי מה שהורגלנו אליו, אך לאחר כמה ימים נתרגל למחזור שינה החדש והשעון שלנו יסתדר. מכיוון שאנחנו ושאר בעלי החיים כל כך תלויים בקצב הפנימי ישנן הרבה מערכות שקשורות ומושפעות מהמחזור היומי הזה.

בהקשר הזה חשוב לדעת כי מבחינה פיזיולוגית אנחנו הכי נמרצים ומפוקסים בשעות אחר הצהרים, דבר אשר מסביר את ריבוי ההישגים הספורטיביים, כמו שבירת שיאים, כשהתחרות או המקצה נערכים בשעות אחר הצהריים והספורטאים מורגלים להתאמן לאורך היום. לעומת זאת אנחנו עייפים בשעות הצהרים ובמיוחד לאחר ארוחה גדולה, תפיסת תנומה, אפילו קצרה בזמן הזה היא אפקטיבית מאוד ואף בריאה.

צילום: bark

חוסר בשינה או שינויים תכופים מידי במחזור זה גורמים למחלות רבות שבדרך כלל קשורות במטבוליזם וחילוף חומרים, מחלות כמו סכרת והשמנה אך גם סרטנים למיניהם ומחלות אחרות. החשמל, המצאת הנורה ואפילו הסמארטפון שיפרו את חיינו בצורה שקשה לתאר את חיינו בלעדיהם, אך הם גם הצרה שלנו. כל אלו הם ההוכחה הניצחת שאנחנו כבר לא חייבים כלום לשמש והיא לא תכתיב לנו מתי נקום ומתי נלך לישון.

אך כל אלו קרו בשנים האחרונות והביולוגיה שלנו היא אותה ביולוגיה של איש המערות, ובהקשר הזה כנראה גם כמו של שאר היונקים ואף יותר מזה. רבים מאתנו ישנים עם אור בחדר, אפילו הנורה הקטנה של המזגן יכולה להשפיע, וגרוע מזה הולכים למיטה עם הסמרטפון. הדבר האחרון שאנחנו עושים רגע לפני שאנחנו הולכים לישון זה להתעדכן בפייסבוק (או לקרוא כתבה בבאמפר), הקולטנים שבעין מזהים את האור, ובמקרה של סמארטפון מול הפרצוף, אפילו הרבה מאוד אור, דבר אשר מעכב את הכנת הגוף למצב של שינה ואף גורם לבעיות בכיול השעונים המשניים.

עבודות במשמרות לילה ושגרת חיים משתנה גם מונעים מהשעון הפנימי שלנו לשמור על הקצב הנכון. כל אלו מוציאים אותנו מאיזון ומביאים עלינו מחלות רבות שהקשר שלהן לשיבוש בשעון הצירקדי מוכחות כבר היום, אך נראה שיש עוד מחלות רבות שרק בעתיד נבין את הקשר שלהן לשעון הפנימי שלנו.

אז איך תוכלו לעזור לשעון הפנימי לשמור על הקצב?

פשוט תנסו לשמור על שגרת יום קבועה יחסית, אל תילחמו בעייפות הצהריים ופרגנו לעצמכם בתנומה קצרה. בלילה תשתדלו לישון עם חושך מוחלט ובלי הפרעות – שימו לב כי השינה שלכם תהיה עמוקה הרבה יותר, ואתם תהיו ערניים יותר במשך היום.

 

עומרי נהור

שעון צירקדי: השעון הפנימי שקיים בנו ובמרבית היצורים החיים

תגובות

השאר תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.


הנצפים ביותר

‎למעלה

אהבתם את התכנים שלנו?לחצו לייק וקבלו עדכונים שוטפים

טעות בפרסום?

עזרו לנו להבין את הטעות, כתבו לנו דרך תיבת הטקסט את הטענה ואנחנו נשמח להתייחס ולתקן את הפרסום. לפרטים נוספים צרו קשר דרך [email protected]

x
עדכון שבועי על תוכן מרחבי הרשת לתיבת המייל שלכם, מתאים? הרשמו עכשיו !

הרשמו באמצעות כתובת המייל שלכם ותהנו מעדכון שבועי קבוע של החדשות החמות מרחבי הרשת, ובחינם!

באתר זה פועלת אמנת פרטיות ואנטי-ספאם