Лесно е да мразиш часовниците. Техният неуморен марш напред ни събужда и ни срамува, че закъсняваме. Те са постоянно напомняне, че всеки приятен момент, точно като самия живот, е мимолетен. Но дори да съберем всичките си устройства за отчитане на времето и да ги заровим дълбоко в земята, никога не бихме могли да избягаме от часовниците. Защото ние самите сме такъв.
Не е нужно да разбираме подробностите на циркадните ритми, за да знаем, че огладняваме по определени часове, че следобедният спад на силите е реален и че партито до 4 сутринта затруднява осемчасовия сън след това – вътрешният ни часовник няма съчувствие към махмурлука. Но да разберем по-добре този всеобхватен дневен цикъл означава да опознаем истински животната си същност.
Повечето от нас са будни по 16–17 часа на ден, през които не спираме да се променяме биологично. Всяка минута, казва Дебра Скийн, професор по хронобиология в Университета в Съри, "телата ни са различни." Тя има предвид не само химичния ни състав, телесните функции и нивата на енергия, но и мотивацията, поведението, настроението и будността ни. "Във всеки един момент имаме ритми, които или се повишават, или спадат. Някои са на своя връх, други са в средната си точка. Това е динамична система."
Някои от нас са ранобудни чучулиги, а други – нощни сови, защото вътрешните ни часовници са уникални. Тези различни хронотипове, както са известни, са нормални генетични вариации, казва Скийн. Някои хора вървят малко по-бързо, други – малко по-бавно; ако не се коригират, те биха се отдалечавали още повече напред или назад.
"С времето ще бъдете напълно несинхронизирани с живота на Земята," казва тя, "затова ролята на светлината и тъмнината е критична за нулирането на вашия часовник на 24 часа всеки ден." Цикълът светлина-тъмнина "е най-силният, най-последователен сигнал, към който всички животни са еволюирали да реагират." Ето защо все повече осъзнаваме негативните ефекти на прекалено много изкуствена светлина през нощта: тя обърква системите ни, точно както при прелетните птици и малките морски костенурки.
Макар всички да сме държани горе-долу в рамките от един и същ 24-часов светлинен цикъл, различните ни хронотипове означават, че някои от нас предпочитат да се събуждат и лягат по-рано или по-късно от други. Екипът на Скийн откри, че дори нощна сова да тренира вътрешния си часовник да върви с два часа по-рано, като стриктно спазва редовни часове за ставане, лягане, закуска и обяд, когато спре това обучение, "може да се върне към късния тип," в съответствие с вътрешния си часовник.
Циркадният часовник е създаден да осигурява оцеляване. За да направи това, той трябва да предвижда какво ще се случи. Той не реагира на вашето събуждане; той тайно е подготвял тялото ви да се събуди час или два преди да се случи. "Хормонът ви кортизол, който се управлява директно от главния часовник в хипоталамуса ви, започва да се повишава, така че до момента на събуждане е почти на своя връх," казва Скийн. "А кортизол ви трябва, защото осигурява източник на глюкоза и ви дава куража да станете и се изправите пред света."
Всяка фундаментална промяна в поведението ви през деня, казва Робърт Лукас, директор на Центъра за биологично време в Университета в Манчестър, "трябва да включва координация между много различни аспекти на тялото ви. Да кажем, че има време на деня, когато вероятно сте гладни и очаквате голяма вечеря. Това е мотивационна промяна в мозъка ви, но ви трябва и координирана промяна в храносмилателната система и черния ви дроб, за да предвидят, че храната ще пристигне."
Вашият биологичен часовник е този, който следи времето и гарантира, че всичко се случва, когато имате нужда. Ако постоянно променяте и нарушавате рутината си, Лукас казва: "Тази координация се разпада." Нещата могат да се разпаднат и способността на тялото ви да предвижда събития не работи много добре. Можем да изпитаме това в малка степен дори при смяна на часовниковото време, но определено при джетлаг. Екипът на Скийн в Университета в Съри откри, че ако ядете в полунощ, храната ви няма да се метаболизира по същия начин, както ако ядете по обяд, което води до по-високи нива на триглицериди (мазнини), циркулиращи в кръвта ви.
Има и цяла система на будност в действие, а битката за поддържането ѝ става по-трудна, колкото по-дълго сме будни. "Дори да сте спали добре през нощта," казва Скийн, "има нещо, което отброява часовете на будност, като пясъчен часовник. Налягането ви за сън се натрупва през целия ден." Но при толкова дълъг ден ни трябва допълнителен тласък, за да преминем безопасно последната част. Затова в късния следобед или ранния вечер изпитваме вторичен връх на енергия и когнитивна функция. "Това е нашият циркаден ритъм на будност," казва Скийн, помагайки ви да останете будни до лягане.
Ако светлината регулира главните ни часовници, сезонните колебания в дневните часове не би ли променили поведението ни? Скийн казва: "Когато зората и сумракът се променят, имаме известна гъвкавост в системата. Животни като овце и елени променят репродуктивната си способност, цвета на кожата и телесното си тегло според сезоните. Големият въпрос, на който все още се опитваме да отговорим, е: доколко човекът е сезонен?" Трудно е да се изучава, казва тя, защото "толкова сме променили околната си среда, че тялото ни не знае, че навън е тъмна зима, тъй като имаме светлини и отопление. Затова смятаме, че имаме способността да бъдем сезонни, но начинът, по който сме променили света си, сега затруднява откриването."
Колкото по-холистично разбиране за тялото имат биолозите, толкова повече сочни улики за истинската сложност на телесните ни часовници изплуват. Например, чревният микробиом има свой собствен циркаден ритъм. Неговите дневни рутини взаимодействат с нашите, докато изпълнява задачи като помощ при храносмилането и извличане на хранителни вещества след хранене, както и производство на невротрансмитери като серотонин. Дори митохондриите ни, източниците на енергия в клетките ни, имат свои собствени циркадни ритми, според изследователи от Университетски колеж Лондон (UCL).
Тяхната статия от 2019 г., **"Един ден в живота на митохондриите"**, показа, че те "работят наистина усилено рано сутрин," казва Глен Джефери, професор по неврология в UCL. "Те знаят, че зората идва, докато ние все още спим." Тогава те започват да генерират енергия, "така че те ви подготвят. Това вероятно се връща към нашето еволюционно състояние – когато се събудите рано сутринта, сте наистина уязвими. Нещо може да ви е наблюдавало през нощта. Искате да станете и искате да сте много функционални."
Джефери подозира, че митохондриите изпълняват много други критични телесни задачи, които все още не сме установили, но знаем, че те имат голяма дума при стареенето и смъртта, така че са доста фундаментални. Енергията, която произвеждат, идва под формата на АТФ (аденозинтрифосфат), химикал, присъстващ в клетките ви. АТФ постоянно се произвежда и изгаря. "Произвеждате теглото си в него всеки ден," казва Джефери. "Това е огромен процес – не правите нищо на този свят без АТФ." Когато АТФ започне да достига върха си сутрин, метаболизмът ни също. "Метаболизмът ви е в много бързо състояние," казва Джефери. "Може да не се чувствате така, когато пълзите от леглото, но е така."
Около обяд митохондриите започват да забавят, произвеждайки по-малко енергия, а към вечерта са много по-малко активни. Джефери казва, че затова мускулите могат да болят повече след вечерна тренировка. През нощта, когато АТФ, произведен от митохондриите, е нисък, тялото ви може да произвежда АТФ енергия по втори начин; но, казва Джефери, използва "този лош път, наречен гликолиза. Гликолизата... е ужасно неефективна. Когато тичате късно деня и се насилвате, оставяйки мускулите си да болят, това се дължи на гликолизата. Гликолизата е като стар Ford Cortina – кара ви да се движите, но произвежда много отпадъци." Под "отпадъци" той има предвид възпалителни вещества.
Точно като циркадните ни ритми, телесните часовници на митохондриите се ръководят от слънчевата светлина. "Те постоянно наблюдават светлината," казва Джефери. "Очарователното е, че те комуникират помежду си. Така че, ако намеся в митохондриите в пръста на крака ви, до следващата сутрин митохондриите в останалата част от тялото ви ще знаят точно какво се е случило."
Джефери започна кариерата си в Арктика, изучавайки как животните се адаптират към светлина и тъмнина. Той наблюдава, че по време на периоди на постоянна тъмнина колегите му не само включваха светлини, но и обичаха да палят огньове. Огънът излъчва същата дължина на вълната на светлината като слънцето.
"Митохондриите действат като батерия," обяснява той. "Можете да измерите електрическия им заряд. Когато този заряд падне твърде ниско, те сигнализират за клетъчна смърт. Ако достатъчно митохондрии изпратят този сигнал, организмът умира." Слънчевата светлина помага за зареждането на тези батерии.
По-рано тази година екипът му публикува статия, показваща, че "ако ви изведа навън при нормална слънчева светлина, обърна ви към слънцето и поставя спектрометър и радиометър на гърба ви, мога да измеря дълги вълни на светлина, преминаващи през тялото ви, подобрявайки митохондриалната ви функция." Дори в облачен ден може да изглежда, че няма слънчева светлина, но Джефери не е съгласен. Всъщност, казва той, "дългите вълни на светлината, от които се нуждаят митохондриите, се разсейват от облаците, така че облачен ден не прави голяма разлика."
Междувременно екипът на Лукас в Манчестър изследва важността на дневната светлина и дали излизането навън за максимизиране на експозицията може да помогне за противодействие на объркващите ефекти, които изкуствената вечерна светлина оказва на дневните ни телесни ритми.
"Има разбиране, че експозицията към светлина вечер и нощем може да наруши тези биологични часовници," казва той. "Но друг проблем е, че поради електрическото осветление сега прекарваме по-голямата част от дните си на закрито, пропускайки ярката естествена светлина, която бихме изпитвали през цялата ни еволюционна история. За повечето хора регулирането на дневната светлинна експозиция е по-управляемо, отколкото промяната на вечерните и нощните им навици." С други думи, по-лесно е да окуражиш някого да се разходи навън през деня, отколкото да го убедиш да се откаже от телевизията или социалните медии вечер.
Всичко се свежда до рутина – която, отбелязва Лукас, е силно лична, което затруднява обобщаването на точни биологични модели през деня. "Веднага щом кажете: 'Хората спят най-добре през нощта,' някой ще отвърне: 'Всъщност предпочитам да стоя
