Sirkadiyen Ritim (Circadian Rhytm) Nedir?
Kelime anlamı olarak latincede circa = yaklaşık, dies = gün anlamına gelmektedir. Biyolojik ritimlerden birini oluşturan ve yaklaşık bir gün süren ritimlerdir. Kaynaklarda geçen tam tanımı ise şöyle; dünyanın kendi ekseni etrafında yaklaşık 24 saat süren dönüşünün canlılar üzerinde oluşturduğu fizyolojik, biyolojik ve aynı zamanda davranışsal ritimlerin bir gün içerisinde tekrar edilmesidir.
Son yapılan çalışmalar yalnızca metabolik ve fizyolojik olayların sirkadiyen saatlerle nasıl yönlendirildiğini değil; sirkadiyen ritmin, vücudumuzun biyolojik saatinin etki ettiği metabolik, fizyolojik ve davranışsal etkileri üzerinde de durmaktadır. Bu nedenle sirkadiyen ritim, memelilerde fizyolojik sistemlerin bir çoğunu etkilemesi bakımından önem arz etmektedir.
Beynimizin hipotalamus denilen kısmında bu ritmin başlama ve sonlanma döngüleri ile davranışsal ritimlerin oluşması için ana zamanlayıcı suprakiazmatik nukleus [suprachiasmatic nucleus (SCN) ] bulunur. SCN, zaman verici sinyaller değerlendirilerek senkronize edilmektedir ve SCN icin en onemli zamanlayıcı (zeitgeber) ışıktır. Retinadaki özelleşmiş ganglion hucrelerinden ışık sinyali alınarak SCN’ye getirilmekte ve burada yorumlanmaktadır.
Sirkadiyen sistemler hiyerarşik bir sistem içinde merkezi ve çevresel (periferal) olmak üzere iki yapı tarafından kontrol edilirler. Merkezi yapı yani SCN’nin direkt olarak etki ettiği mekanizmalar; glikoz metabolizması, insülin salınımı, uyku/uyanıklık döngüsü, beslenme, öğrenme ve hafıza gibi metabolik süreçlerdir. Böylesine karışık bir organizmanın sadece merkezi yapı ile kontrol edilemeyeceği düşüncesi ile yapılan araştırmalar sonucu periferal zamanlayıcıların karaciğer, pankreas, iskelet kası, bağırsak ve adipoz (yağ) doku üzerinde etkisi olduğu ortaya çıkmıştır. Adipoz dokudan adiponektin, resistin, visfatin ve leptin (tokluk hormonu) gibi önemli işlevlere sahip hormonlar salgılandığından, adipoz dokunun etkilenmesi metabolik sendrom için risktir.
Sirkadiyen ritim gösteren biyolojik süreçlerin tamamını sayacak olursak; uyku/uyanıklık döngüsü, beslenme, vücut ısısı, hormon sekresyonları, tiroid fonksiyonları, idrar çıkışı, glikoz homeostazı, hücre döngüsü, deoksribo nükleik asit (DNA) replikasyonu, nöronların (sinir hücresi) ateşlenme oranları, nörotransmitter konsantrasyonları ve nabız. Bu biyolojik süreçlerin sirkadiyen ritimlerini değerlendirmek için sıklıkla kullanılan sayısal parametreler arasında vucut ısısı, serum melatonin ve kortizol seviyeleri bulunmaktadır. Ayrıca yeme-içme durumu, lökomotor aktivitesi, uyku/uyanıklık (uyku apnesi, insomnia) gibi davranışsal parametreler de sirkadiyen ritmin değerlendirilmesinde kullanılabilmektedir.
SİRKADİYEN RİTMİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER:
- Işık: SCN’ye direkt etki eder. SCN’de meydana gelen doku hasarı ışık sorumluluğunu yerine etiremez. Bu durum lökomotor (hareket sistemi) ve besin tüketimi davranışları ile sirkadiyen ritimde bozulmalara neden olmaktadır.
- Melatonin: Gece karanlıkta salgılanan ve uykuyu desteklemeye yardımcı bir hormondur. Melatonin salınımı, karanlığın başlangıcından sonra 21.00-22.00’de salınmaya başlar ve gece artarak (02.00-03.00 en yüksek olduğu zamandır) devam eder. Işık başlangıcının ardından keskin bir düşüşe geçer ve 07.00-09.00’da salınımı son bulmaktadır. Organizmaya zaman bildirimi sinyali olarak görev yapması bakımından sirkadiyen ritmi etkilemektedir.
- Sıcaklık: Memeli canlılar için her ne kadar dış sıcaklık değişimi zayıf bir uyaran olsa da; karaciğer, böbrek, akciğer ve fibroblast (bağ doku) gibi periferal dokular sıcaklık değişiminden oldukça etkilenirler.
- Jet-lag: Zaman farkı bulunan bölgeler arası seyahat olarak tanımlanan jet-lag, biyolojik saati, uyku/uyanıklık döngüsünü olumsuz etkileyebilmektedir. Bu durum; uykusuzluk, iştah kaybı, zaman ve uzaklık algısında değişim, barsak sağlığında bozulma, bedensel ağrılar, terleme, bulanık görme, tepki vermede güçlük gibi problemlere yol açmaktadır. Bozulan sirkadiyen ritmin düzeltilmesi ve yaşanabilecek sorunların en aza indirgenebilmesi için; ulaşılan yerin yerel zamanına göre beslenme öğünü düzenlenmeli, bol sıvı tüketilmeli ve uçuş esnasında alkol, kafein vs alımından kaçınılmalıdır.
- Vardiya değişim (shift work): Normal çalışma saatlerinin dışında çalışma ve değişen çalışma saatlerini ifade etmektedir. Gece nöbetleri, rotasyonlu iş değişimleri, sabit gece işleri bu duruna örnektir. Vücudun dinlenmesi gereken zamanda aktif olarak açlışması sirkadiyen ritmin bozulmasına neden olmaktadır. Bu bozulma total uyku miktarının azalmaksına ve gastrointestinal problemlere; metabolik sendrom, diyabet, kalp hastalıkları, hipertansiyon, kanser gibi ciddi hastalıklara yakalanma riskini arttırmaktadır. Vardiyalı işçilerle normal işçilerin karşılaştırıldığı bir çalışmada, vardiyalı işçilerin daha yüksek beden kütle indeksi (BKİ)’ne sahip olduğu ortaya çıkmıştır.
SİRKADİYEN RİTİM VE SAĞLIĞA ETKİSİ:
- Karaciğer sirkadiyen saati glukoneogenez yani glikoz dışı bir kaynaktan glikoz üretimi ve glikojen dönüşümünü de kapsayan glikoz iç dengesinde çeşitli yolaklarda önemli rol oynamaktadır.
- Dallmann ve ark., 10 sağlıklı birey üzerinde yaptıkları bir çalışmada, besin alımı ve uyanıklık durumunun devam ettirilmesi halinde bile insanlarda loş ışıkta plazma lipit seviyelerinin ritmik hareketlerinin korunduğunu göstermişlerdir.
- Saat genlerinden Bmal1 ve Clock genlerindeki polimorfizm obezite, Tip 2 diyabet ve hipertansiyon ile ilişkili bulunmuştur yani bozulmuş sirkadiyen ritim obeziteye neden olabilir ya da bu durumu hızlandırabilir. Ayrıca uyku süresince sindirimin yavaşlaması ve uyku kalitesinin obeziteye etkisi balımından da sirkadiyen ritim bozukluğu obeziteyi tetiklemektedir.
- Sirkadiyen saate göre vücudumuzda salgılanan ya da salgısı artan ve/veya azalan hormonlar kalp atış hızında, kan basıncına (tansiyon) etki etmektedir. Bozulmuş SCN kalbin işleyişini de olumsuz etkilemesi bakımından kalp hastalıkları açısından risk faktörüdür.
- Modern yaşamın beraberinde getirdiği bir problem olan sirkadiyen ritmin bozulması, gen organizasyonunun ve hücre replikasyonunun bozulmasına neden olan proteinin salınımına ve tümör oluşumuna yol açmaktadır. Sirakdiyen ritmin düzeltilmesi hastalığın önlenemesinde/ilerlemesinde katkı sağlamaktadır.
- Beslenme, sirkadiyen bir olaydır ve periferik saatler için önemli bir uyarıcıdır. Yeterli ve dengeli beslenmek, ana öğünlerdeki makro besin öğe dağılımını günün uygun olan saatlerine göre ayarlamak sirkadiyen ritim dengesi için katkı sağlayabilmektedir. Özellikle vardiyalı çalışan ve sirkadiyen ritmin bozuk olduğu kişiler için posalı besinler tüketmek, kaliteli protein ve kompleks karbonhidrat tüketmek, yeterli miktarda meyve sebze tüketimi önemlidir.
Kaynakça:
Saniye SOZLU ve ark. , Turkiye Klinikleri J Health Sci 2017;2(2):100-9
D. Johnston, Exp Physiol 99.9 (2014) pp 1133–1137
PULAT DEMİR, N. ELKİN, A. Y. BARUT, H. M. BAYRAM, S. AVERİ, IGUSABDER, 2 (2017): 89-107.
Di Lorenzo L, De Pergola G, Zocchetti C, L’Abbate N, Basso A, Pannacciulli N, et al. Effect of shift work on body mass index: results of a study performed in 319 glucose-tolerant men working in a Southern Italian industry. Int J Obes Relat Metab Disord 2003;27(11):1353-8.