Könnyű gyűlölni az órákat. Könyörtelen előrehaladásuk felébreszt minket, és szégyenkezésre késztet, ha késésben vagyunk. Állandó emlékeztetői annak, hogy minden élvezetes pillanat, éppúgy, mint maga az élet, múlandó. De még ha összegyűjtenénk is az összes időmérő eszközünket, és mélyen a földbe temetnénk őket, soha nem szabadulhatnánk meg az óráktól. Mert mi is azok vagyunk.
Nem kell megértenünk a cirkadián ritmusok részleteit ahhoz, hogy tudjuk: bizonyos időpontokban éhesek leszünk, az ebéd utáni energiacsökkenés valós, és ha hajnali négyig bulizunk, nehéz lesz utána nyolc órát aludni – a testi óránk nem ismer együttérzést a másnapossággal. De ha jobban megértjük ezt a mindent átfogó napi ciklust, akkor igazán megismerjük állati énünket.
A legtöbben naponta 16–17 órát vagyunk ébren, ezalatt biológiailag soha nem állunk meg a változásban. Debra Skene, a Surrey Egyetem kronobiológia professzora szerint minden percben "más a testünk". Nemcsak a kémiai összetételünkre, testi funkcióinkra és energiaszintünkre utal, hanem motivációinkra, viselkedésünkre, hangulatunkra és éberségünkre is. "Minden időpillanatban vannak ritmusaink, amelyek vagy emelkednek, vagy csökkennek. Néhányuk a csúcspontján van, néhányuk a középpontjában. Ez egy dinamikus rendszer."
Néhányan korán kelő pacsirták, mások éjjeli baglyok, mert belső óránk egyedi. Skene szerint ezek a különböző kronotípusok, ahogy ismertek, normális genetikai variációk. Néhány ember órája egy kicsit gyorsabban, másoké egy kicsit lassabban jár; ha nem korrigálnánk, egyre jobban előre vagy hátra csúsznának.
"Idővel teljesen szinkronból kerülnél a Föld életével" – mondja –, "ezért a világos és sötét váltakozása kritikus fontosságú ahhoz, hogy órádat minden nap 24 órára állítsd vissza." A világos-sötét ciklus "a legerősebb, legkonzisztensebb jel, amelyre minden állat evolúciója válaszolni tanult." Ezért vagyunk egyre tudatosabbak az éjszakai mesterséges fény túlzott mennyiségének negatív hatásairól: összezavarja rendszerünket, éppúgy, mint a vonuló madarakat és a tengeri teknősök kikelt kölykeit.
Bár mindannyiunkat többé-kevésbé ugyanaz a 24 órás fényciklus tart karban, különböző kronotípusaink azt jelentik, hogy néhányan korábban vagy később szeretnek felkelni és lefeküdni, mint mások. Skene csapata azt találta, hogy még ha egy éjjeli bagoly szigorúan betartott rendszeres ébredési, lefekvési, reggeli és ebédidőkkel két órával korábbra állítja is testi óráját, amikor abbahagyja ezt a képzést, "visszacsúszhat a késői típushoz" a belső órájának megfelelően.
A cirkadián óra a túlélés biztosítására van tervezve. Ehhez előre kell jeleznie, mi fog történni. Nem az ébredésedre reagál; titokban már egy-két órával azelőtt felkészíti a testedet, hogy megtörténjen. "A kortizol hormonod, amelyet a hipotalamuszodban lévő főóra közvetlenül irányít, emelkedni kezd, így mire felkelsz, már majdnem a csúcspontján van" – mondja Skene. "És szükséged van kortizolra, mert glükózforrást biztosít, és bátorságot ad ahhoz, hogy felkelj és szembenézz a világgal."
Robert Lucas, a Manchesteri Egyetem Biológiai Időzítési Központjának igazgatója szerint a nap folyamán bekövetkező viselkedésed bármely alapvető változása "számos különböző testi aspektus koordinációját igényli. Tegyük fel, hogy van egy napszak, amikor valószínűleg éhes leszel, és egy nagy étkezésre vágysz. Ez motivációs változás az agyadban, de együttműködő változásra van szükséged az emésztőrendszeredben és a májadban is, hogy előre jelezze: étel fog érkezni."
A biológiai órád követi nyomon az időt, és biztosítja, hogy minden a szükséges időben történjen. Ha folyamatosan változtatod és töröd a rutinod, Lucas szerint: "Ez a koordináció összeomlik." A dolgok széteshetnek, és tested események előrejelzési képessége nem működik túl jól. Ezt kisebb mértékben akkor is megtapasztalhatjuk, amikor az órákat állítják, de határozottan az időeltolódásnál. Skene csapata a Surrey Egyetemen azt találta, hogy ha éjfélkor eszel, az ételed nem ugyanúgy metabolizálódik, mint délben, ami magasabb triglicerid (zsír) szinthez vezet a vérkeringésedben.
Az éberség egész rendszere is játszik, és a harc a fenntartásáért annál nehezebb, minél tovább vagyunk ébren. "Még ha jól is aludtál az éjszaka" – mondja Skene –, "van valami, ami számolja az ébrenlét óráit, mint egy homokóra. Alvási nyomásod egész nap felépül." De ilyen hosszú nap mellett extra löketre van szükségünk, hogy biztonságosan átvészeljük az utolsó részt. Így késő délután vagy kora este másodlagos csúcsot tapasztalunk az energiában és a kognitív funkciókban. "Ez az éberség cirkadián ritmusunk" – mondja Skene, ami segít ébren maradni lefekvésig.
Ha a fény szabályozza főóránkat, vajon a nappali órák szezonális ingadozása nem változtatná meg a viselkedésünket? Skene szerint: "Amikor a hajnal és a szürkület változik, a rendszerünkben van egy kis rugalmasság. Az olyan állatok, mint a juhok és a szarvasok, szezonálisan változtatják szaporodóképességüket, bőrszínüket és testtömegüket. A nagy kérdés, amelyre még mindig próbálunk választ találni: mennyire szezonálisak az emberek?" Nehéz ezt tanulmányozni, mert "annyira megváltoztattuk környezetünket, hogy testünk nem tudja, hogy sötét tél van odakint, hiszen világítás és fűtés van. Úgy gondoljuk, hogy megvan a képességünk a szezonalitásra, de ahogy megváltoztattuk a világunkat, most nehéz észlelni."
Minél holisztikusabbá válik a biológusok testértelmezése, annál több ígéretes nyom bukkan fel testi óránk valódi komplexitásához. Például a bélmikrobiomnak saját cirkadián ritmusa van. Napi rutinjai kölcsönhatásban állnak a miénkkel, miközben olyan feladatokat lát el, mint az étkezés utáni emésztés és tápanyagkivonás segítése, és neurotranszmitterek, például szerotonin előállítása. Még a mitokondriumainknak, sejtjeink energiaforrásainak is saját cirkadián ritmusuk van, a University College London (UCL) kutatói szerint.
2019-es tanulmányuk, A mitokondriumok egy napja, azt mutatta, hogy "nagyon keményen beindulnak kora reggel" – mondja Glen Jeffery, az UCL idegtudomány professzora. "Tudják, hogy hajnalodik, amikor mi még alszunk." Akkor kezdenek energiát termelni, "így felkészítenek téged. Ez valószínűleg visszanyúlik evolúciós állapotunkhoz – amikor korán reggel felkelsz, nagyon sebezhető vagy. Valami figyelhetett téged az éjszaka. Fel akarsz kelni, és nagyon funkcionális akarsz lenni."
Jeffery gyanítja, hogy a mitokondriumok sok más létfontosságú testi feladatot is ellátnak, amelyeket még nem sikerült pontosan meghatároznunk, de tudjuk, hogy nagy beleszólásuk van az öregedésbe és a halálba, tehát elég alapvetőek. Az általuk termelt energia ATP (adenozin-trifoszfát) formájában jelenik meg, egy kémiai anyagként a sejtjeidben. Az ATP-t folyamatosan termelik és égetik el. "Naponta testsúlyodnyit készítesz belőle" – mondja Jeffery. "Ez egy hatalmas folyamat – ezen a világon semmit sem teszel ATP nélkül." Ahogy az ATP reggel kezd elérni a csúcsát, úgy tesz az anyagcserénk is. "Az anyagcseréd nagyon gyors állapotban van" – mondja Jeffery. "Lehet, hogy nem így érzed, amikor kúszol ki az ágyból, de az."
Dél körül a mitokondriumok lassítani kezdenek, kevesebb energiát termelnek, és estére sokkal kevésbé aktívak. Jeffery szerint ezért fájhatnak jobban az izmok esti edzés után. Éjszaka, amikor a mitokondriumok által termelt ATP alacsony, tested második úton is képes ATP-energiát előállítani; de Jeffery szerint ekkor "ezt a rossz utat használja, amelyet glikolízisnek hívnak. A glikolízis... rettenetesen hatástalan. Amikor későn napjában futni mész, és erőlteted magad, izmaidat fájdalommal töltve, az a glikolízis miatt van. A glikolízis olyan, mint egy régi Ford Cortina – elindít, de sok hulladékot termel." A "hulladék" alatt gyulladást elősegítő anyagokat ért.
Akárcsak a cirkadián ritmusaink, a mitokondriális testi óráinkat is a napfény vezérli. "Folyamatosan figyelik a fényt" – mondja Jeffery. "Az a lenyűgöző, hogy kommunikálnak egymással. Tehát ha beleavatkozom a lábujjadban lévő mitokondriumokba, másnap reggelre a tested többi részében lévő mitokondriumok pontosan tudni fogják, mi történt."
Jeffery pályafutását az Arktiszon kezdte, tanulmányozva, hogyan alkalmazkodnak az állatok a fényhez és a sötéthez. Megfigyelte, hogy az állandó sötétség időszakaiban kollégái nemcsak felkapcsolták a lámpákat, hanem szerettek tüzet is gyújtani. A tűz ugyanazt a fényhullámhosszt bocsátja ki, mint a nap.
"A mitokondriumok olyanok, mint egy akkumulátor" – magyarázza. "Meg lehet mérni az elektromos töltésüket. Amikor ez a töltés túl alacsonyra esik, jeleznek a sejthalálnak. Ha elég mitokondrium küldi ezt a jelet, az organizmus meghal." A napfény segít feltölteni ezeket az akkumulátorokat.
Idén elején csapata publikált egy tanulmányt, amely megmutatta, hogy "ha kiviszlek a normális napfényre, a nap felé fordítalak, és egy spektrométert és radiométert helyezek a hátadhoz, meg tudom mérni a testeden áthaladó hosszú hullámhosszú fényt, ami javítja mitokondriális funkciódat." Még egy felhős napon is úgy tűnhet, nincs napfény, de Jeffery nem ért egyet. Valójában, azt mondja, "a mitokondriumok által szükséges hosszú hullámhosszú fényt a felhők szóródnak, így egy felhős nap nem sokat változtat."
Eközben Lucas csapata Manchesterben azt vizsgálja, milyen fontos a nappali fény, és hogy a kint töltött idő maximalizálása segíthet-e ellensúlyozni az esti mesterséges fény zavaró hatásait a napi testi ritmusainkra.
"Megvan az a megértés, hogy az esti és éjszakai fénynek való kitettség megzavarhatja ezeket a biológiai órákat" – mondja. "De egy másik probléma, hogy az elektromos világítás miatt most a napjaink nagy részét beltérben töltjük, kihagyva azt a fényes természetes fényt, amelyet evolúciós történetünk során tapasztaltunk volna. A legtöbb ember számán a nappali fénynek való kitettség beállítása könnyebben kezelhető, mint az esti és éjszakai szokásaik megváltoztatása." Más szóval, könnyebb valakit arra ösztönözni, hogy sétáljon ki napközben, mint meggyőzni arról, hogy este hagyja abba a TV-t vagy a közösségi médiát.
Minden a rutinra vezethető vissza – ami, Lucas megjegyzi, nagyon személyes, így nehéz általánosítani a pontos biológiai mintákra a nap folyamán. "Amint kimondod, hogy 'Az emberek éjszaka alszanak a legjobban', valaki válaszol: 'Valójában én inkább hajnali négyig ébren maradok.' Jelentős egyéni különbségek vannak." Észrevette, hogy saját rutinjai is változnak az életkorral. "Most már reggel hatra biztosan ébren vagyok. 18 évesen nem voltam. Tehát ezek a ritmusok határozottan rugalmasak."
De az egyetemes igazság, Lucas szerint, "az, hogy mindenki átél ilyen ritmikus változásokat testének szinte minden aspektusában." Ahhoz, hogy összhangban maradjunk önmagunk
