Kronobiyoloji ve İnsanlardaki Etkisi
Kronobiyoloji adı verilen yeni bir disiplin hızla ivme kazanıyor. Bu disiplin, doğal döngüler ve bunların vücut fonksiyonları ile ilişkileri ile ilgilidir. Farkında olmayabilirsiniz ama gece-gündüz ve mevsimler gibi doğal döngüler vardır. Yani, özellikle zamanla ilgili birçok dönemden bahsediyoruz. Bu, bir grup insanın ilgisini uyandırdı. Bilim insanları bu zaman döngüleri ile insan vücudunun işleyişi arasındaki ilişkiyi anlamak istediler. Bunun sonucunda kronobiyoloji adı verilen yeni bir disiplin doğdu.
Bu yeni disiplin, doğal döngüsel süreçleri insanlardaki biyolojik süreçlerle ilişkilendirmeye çalışır. Gece vardiyasında çalışmak bir kişinin sağlığını nasıl etkiler? Yemek programlarının belirlenmesi neden önemlidir? Kronobiyoloji tüm bu soruları yanıtlayabilir.
“Biyolojik saat mi? Benim normal bir saatim bile yok.”
– Sarah Mlynowski
Kronobiyoloji tanımı
Kronobiyoloji, üç Yunanca terimden türetilmiş bir kelimedir: Zaman anlamındaki kronos, yaşam anlamındaki bio ve çalışma anlamındaki logos. Yani, kronobiyoloji kelimesi belirli bir organizasyonun farklı seviyelerinde canlı organizmalardaki senkronizasyon süreçlerini inceleyen bilimsel bir alan olarak anlamlandırılabilir. Yaşamsal süreçlerin zaman içinde meydana gelme yasalarını incelendiği için, merkezinde disiplinler-arasılık vardır.
Özünde, biyolojik süreçlerin ve olayların yoğunluğu ve karakterindeki biyolojik ritimleri veya döngüsel varyasyonları inceler. Bu ritimler, minimum ve maksimum değerleri yaklaşık olarak eşit zaman aralıklarında oluşan salınımlardır. Dahası, zaman içinde öngörülebilir ve düzenli değişiklikler üretirler. Yani bu disiplin, diğer konuların yanı sıra, kış veya yaz programlarının etkileri ve uyku ile ilgili sorunlar gibi pratik sorunları da araştırır.
Buna rağmen, bu bilimsel alanın “bioritmler” ile ilgili olmadığını vurgulamak önemlidir. İnsanlar bunları bir bireyin doğum tarihine dayandırırlar. Bu şekilde insan davranışını hiçbir bilimsel dayanak olmadan açıklamaya çalışırlar.
Kronobiyoloji içindeki döngüler
Şu anda kronobiyoloji, biyolojik ritimleri karakterize eden parametrelerin oluşturulmasını sağlayan güvenilir matematiksel prosedürlere sahiptir. Bunların arasında periyot, sıklık ve uygunluk başta yer alır.
Sınıflandırmayı yapmak için birkaç kriter dikkate alınabilir ve bu da bizi farklı türlere yönlendirir. Lantero’ya (2001) göre başlıca iki tür biyolojik ritim vardır.
Birincisi, dış faktörlerin periyodik salınımları ile ilgilidir.
- Hareketsiz (Inert): Bunlar kendi programları ile çalışır.
- Kararsız (Labile): Dış çevre organizmanın yaşayabilirliğini ve gelişimini etkiler.
İkincisi, zaman içindeki dönemin süresiyle ilgilidir:
- Circatidal: Döngünün yaklaşık 12,4 saatlik bir süresi vardır.
- Sirkadiyen (Circadian): Bu döngü yaklaşık 24 saat sürer.
- Yıllık (Circannual): 1 yıl sürer.
- Circaseptan: Bu döngünün süresi yedi gündür.
- Circatrigintan: Bu yaklaşık 25 ila 30 günlük bir döngüdür.
Garcia-Maldonado et al. (2011) tarafından oluşturulan, zamanın yeniden merkezde yer aldığı daha basit ve daha yaygın olarak kullanılan bir sınıflandırma daha vardır. Buna göre üç farklı döngü vardır:
- Sirkadiyen: Bu 24 saat sürer ve gece ve gündüzle ilgili her şeyle ilgilidir.
- Ultradyan: Bu, 24 saatten az sürer ve bu nedenle sıklığı genellikle yüksektir.
- Infradian: Bu, döngü 24 saatten fazla sürdüğünde ve sıklık daha düşük olduğunda gerçekleşir.
Çeşitli biyolojik ritimlerin var olduğu doğru olsa da, şimdiye kadar üzerinde en çok çalışılanı sirkadiyen döngüdür. Bu, esas olarak süre ve çevresel değişiklikler nedeniyle bu döngüyü çalışmanın kolaylığından kaynaklanmaktadır.
Ritimler ve eşzamanlayıcılar
Yukarıda bahsedildiği gibi sirkadiyen, kolaylığı nedeniyle en çok çalışılan döngüdür. En iyi bilinenleri vücut ısısı, uyanma-uyku döngüsü, büyüme hormonu salgılanması, kan akışı ve ilaçların atılmasıdır. Tüm bu ritimlerin karşılıklı bağımlı karmaşık bir hiyerarşi yoluyla birbiriyle ilişkili olduğunu açıklığa kavuşturmak önemlidir. Ayrıca, kronobiyoloji, ritimlerin bir frekanstan diğerine salındığını gösterir. Yani, bunlar statik değildir ve dışsal veya çevresel yönlere bağlıdır.
Ayrıca, bu organizasyonun çevresel değişikliklere adaptasyona ve biyolojik ritimlerin koordinasyonuna yardımcı olan eşzamanlayıcılar gerektirdiğini de vurgulayalım. Bu eşzamanlayıcılar kronobiyolojide “Zeitgebers” olarak biliniyor. Bunlardan başlıcaları ses, yiyecek, ışık ve sıcaklıktır.
Bunlar, insan vücudunda meydana gelen süreçleri geliştirmek için bir denge oluşturur. Bu nedenle, senkronizasyonsuzluk veya başarısızlık rahatsızlığa neden olur ve hastalıkların gelişmesine yol açabilir.
Beyin ve kronobiyoloji
Kronoloji, beyin seviyesinde “merkezi saati” barındıran bir yapı olan üst kiyazmatik çekirdeği ön plana çıkarır. Doğal koşullarda, bu yapı her gün esas olarak ışık ve karanlık tarafından sıfırlanarak ganglion hücrelerini harekete geçirir.
Bununla birlikte, yemek zamanları ve programlı egzersiz gibi diğer periyodik girdiler de onu etkiler. Bu aktiviteler, kalp, pankreas ve yağ dokusu üzerinde önemli bir etkiye sahip olan periferik saatleri harekete geçirir.
Kronolojinin çeşitli hastalıklarla ilişkisi
Kronobiyolojik mekanizmadaki değişiklikler, organizmada ritmik sinyallerin çıkışında bir değişiklik yaratır. Bu etkiler esas olarak gece çalışanlarda veya çeşitli sıkıntılara sahip kişilerde ortaya çıkar. Araştırmacılar, tansiyon ve kan basıncı ile günün ölçüm yapılan saati arasında bir ilişki buldular. Ek olarak, uyku veya beslenme programındaki değişiklikler, bu ve diğer durumların gelişimini etkileyebilir.
Ayrıca, obez kişilerde gece boyunca yağ birikimi ile yağ ve şeker alımı arasında bir ilişki vardır. Ayrıca, Aza (2015) ve benzeri araştırmalar, gıda alımının zamanlamasının obezite için anahtar olduğunu ortaya koymuştur. Gece yemek yemenin ve gün içinde oruç tutmanın bozulmuş glukoz toleransı ve azalmış leptin (tokluk hormonu) ile ortaya çıktığını bulmuşlardır.
Kansere gelince, semptomlar bir ritim gösterir. Bu nedenle, ilaçların yönetimi buna uygun olmalıdır. Doğru yönetim, ilaçların yan etkilerinin azalmasının yanı sıra tedavide daha iyi sonuçlara da yol açacaktır, çünkü ritimler ilaçların emilimini, metabolizmasını, dağılımını ve ekspresyonunu etkileyebilir.
Son olarak, görebileceğiniz gibi, kronobiyoloji, biyolojik ritimler ve bunların vücudun işleyişi üzerindeki etkileri arasında bir ilişki kurmayı amaçlamaktadır. Bu nedenle, zaman ve çevresel faktörler gibi şeylerin hesaba katılması, çeşitli süreçlerin düzenlenmesi için temel olacaktır. Yalnızca ihtiyaçların uyarlanmasına ve ayarlanmasına yardımcı olmakla kalmayacak, aynı zamanda çeşitli sıkıntıların önlenmesine de destek olacaktır.