Fatalne wieści dla pracujących zmianowo. Tajemnicę zdradziły niedźwiedzie
Niedźwiedzie udające się zimą na spoczynek mają zegary biologiczne perfekcyjnie zsynchronizowane z przyrodą - wynika z badań przeprowadzonych na grizzly w Stanach Zjednoczonych. Tłumią rytm dobowy, ale zegara nie wyłączają. Naruszenie cyklu dobowego ma poważne konsekwencje zdrowotne, a obserwacja grizzly rzutuje także na wnioski dotyczące pracy ludzi. Nasz organizm na naruszenia rytmu np. pracę zmianową zareaguje źle.
Praca na kilka zmian to w wielu firmach i zakładach pracy standard. Raz od 6 czy 7 rano do popołudnia, następnie po południu do wieczora, kiedy indziej - nocami. Na dodatek taka praca zmianowa jest poszatkowana i wiele osób zmienia godziny działalności zawodowej z dnia na dzień. Krótko mówiąc: pracuje nieregularnie.
To zabójstwo dla organizmu i to na skalę większą niż nam się zdaje, a udowadniają to badania przeprowadzone w Stanach Zjednoczonych na hibernujących niedźwiedziach grizzly.
To zwierzęta, których organizmy są doskonale zsychnronizowane z zegarem przyrody. Badania naukowców z Washington State University nad idącymi właśnie spać niedźwiedziami dotyczyły właśnie ich przerwy zimowej, ale nieoczekiwanie wnioski okazały się niezwykle ważne także dla ludzi i ich rytmu pracy oraz rytmu dobowego czy wręcz całorocznego.
Jak grizzly radzi sobie podczas snu zimowego
Grizzly to inaczej niedźwiedź szary, jeden z największych podgatunków niedźwiedzia brunatnego. Zamieszkuje Amerykę Północną od Alaski aż po tereny Wyoming czy Montany. Niegdyś te niedźwiedzie zamieszkiwały także tereny Ameryki Północnej aż po Mississippi i Meksyk, ale na tych obszarach te drapieżniki wytępiono. W Kalifornii, nazywanej "Stanem Niedźwiedzi" i z grizzly w herbie, już ich nie ma.
Na większości areału zimy są na tyle surowe, że niedźwiedzie nauczyły się spędzać ten trudny czas w roku w gawrach. Nie hibernują jednak twardo jak inne zwierzęta np. susły czy popielice, ale wpadają w dość płytki sen zimowy, przerywany przerwami na posiłek czy w wypadku samic - urodzenie młodych. Badania potwierdzają, że produkcja energii u niedźwiedzi rośnie i maleje w formie rytmicznej, nawet jeśli śpią one przez kilka miesięcy bez jedzenia. Okazuje się, że sen zimowy tego nie zmienia. Naukowcy odkryli również, że podczas hibernacji amplituda wytwarzania energii zmniejsza się, szczyt w trakcie snu zimowego wystąpił także później w dniu niż w sezonie aktywnym, ale dzienne wahania nadal występowały.
Naukowcy zbadali komórki przy obniżonej temperaturze ciała niedźwiedzi podczas snu zimowego, wynoszącej około 34 stopnie Celsjusza i porównali ją z 37 stopniami Celsjusza w sezonie aktywnym. Odkryli, że w hibernujących komórkach niedźwiedzia dochodzi do rytmicznej ekspresji tysięcy genów. Przełożyło się to na rytmy energii poprzez wzrost i spadek produkcji trifosforanu adenozyny, czyli ATP, komórkowego źródła energii organizmu. W czasie hibernacji ATP był nadal wytwarzany codziennie, ale jego amplituda była stępiona, a szczyty i doliny były niższe. Najwyższy punkt produkcji również przesunął się na późniejszą część dnia w okresie snu zimowego.
Rytm dobowy to podstawa działania organizmu
- To podkreśla znaczenie samych rytmów dobowych w życiu każdego organizmu. Okazuje się, że to ten rytm dobowy jest kluczem do zrozumienia gospodarki produkcji i wydatkowania energii przez każdą żywą istotę - mówi Heiko Jansen, profesor wydziału fizjologii integracyjnej i neuronauki na Washington State University. - To właśnie rytmy dobowe zapewniają organizmom stałą elastyczność niezbędną do dalszego funkcjonowania nawet w stanie tak ekstremalnym, jak sen zimowy niedźwiedzia.
- Niedźwiedzie wykorzystują umiejętność tłumienia rytmu dobowego, ale zarazem nie zatrzymują działania zegara biologicznego. To naprawdę nowatorski sposób na dostrojenie procesu metabolicznego i wydatku energetycznego u zwierzęcia - uważają naukowcy.
A to z kolei ma poważne konsekwencje dla wniosków na temat życia i funkcjonowania ludzi. Znaczenie rytmu dobowego jest tak poważne, że zakłócanie go ma ogromne i zgubne znaczenie także dla człowieka.
Inne badania wykazały bowiem, że rytmy dobowe, czyli 24-godzinne cykle, są wspólne dla większości żyjących zwierząt na Ziemi, mają związek ze zdrowiem metabolicznym. U ludzi poważne zakłócenia tych wzorców, na przykład występujące podczas pracy na nocną zmianę, powiązano z problemami metabolicznymi, takimi jak przyrost masy ciała i częstsze występowanie cukrzycy.
To ma znaczenie dla ludzi pracujących w systemie zmianowym, czyli rozpoczynających pracę o bardzo różnych godzinach w różnych dniach. Skutki tego są zabójcze dla organizmu. Samo utrzymanie rytmu dobowego wymaga pewnej energii, ale jednocześnie pozwala organizmowi zaprogramować swe działania związane z produkcją energii. W dłuższej perspektywie pozwala wytrzymać sytuacje ekstremalne oraz racjonalniej odpoczywać.
Zakłócanie tego rytmu poprzez nagłe zmiany godzin pracy albo stref czasowych podczas podróży zupełnie demoluje gospodarkę organizmu.
