Человеческое тело работает круглосуточно.
Наши биологические функции подчиняются 24-часовым циклам, или циркадным ритмам.
Все физиологические и психические изменения внутри организма контролируются особыми биологическими часами.
Это все известно нам со школьной скамьи. Но чего точно не знает большинство школьников и студентов, так это понятия супрахиазматическое ядро (СХЯ). Данная структура мозга отвечает за синхронизацию всех биологических часов организма, выполняя роль «мастер-часов».
Супрахиазматическое ядро насчитывает порядка 20000 нервных клеток, а располагается эта ответственная зона внутри гипоталамуса. Последний является одной из древнейших структур в человеческом мозге. Гипоталамус контролирует температуру тела, голод, жажду.
Новое исследование объясняет, как прием пищи может «обнулить» биологические часы.
Исследователи из Университета Суррея в Соединенном Королевстве решили рассмотреть влияние 5-часовой задержки приема пищи на мастер-часы и циркадные ритмы человека.
Руководителем проекта была доктор Софи Уэренс (Sophie Wehrens), научный сотрудник медицинского факультета Университета Суррея. Детали ее работы публикует Current Biology.
По словам доктора Уэренс, науке хорошо известно, что циркадные ритмы, метаболизм и режим питания тесно взаимосвязаны. Но как именно время приема пищи влияет на биологические часы, исследователи детально не изучали. Между тем, результаты оказались любопытными.
Как клетки адаптируются к режиму питания
Команда доктора Уэренс набрала для своего двухнедельного эксперимента десять здоровых молодых людей. Участников кормили трижды в день с 5-часовыми интервалами, однако начинали прием пищи либо рано утром, либо с большой задержкой — через 5,5 часов после пробуждения.
Первую неделю участники «акклиматизировались» к раннему завтраку, а потом их режим питания внезапно переносили на 5,5 часов позже. Так они продолжали питаться до конца эксперимента.
Все блюда обладали одинаковой калорийностью и пищевой ценностью.
Исследователи измеряли циркадные ритмы участников по специальному протоколу. Протокол предполагает отход ко сну в одно и то же время при постоянном уровне освещенности, а также постоянный рацион питания и однообразную физическую активность.
В целом, задержка с приемом пищи не влияла на аппетит и потребность участников во сне. Стабильными оставались ритмы мелатонина и кортизола, и даже активность большинства генов.
Однако время приема пищи резко повлияло на уровень сахара в крови.
Запоздалый прием пищи задерживал циркадные ритмы сахара в среднем на 5 часов!
«Эксперименты показали: 5-часовая задержка приема пищи вызывает 5-часовую задержку в наших внутренних ритмах регуляции сахара крови. Мы думаем, что это связано с изменениями в функциях периферических тканей, а не с мастер-часами в головном мозге», — прокомментировал соавтор проекта Джонатан Джонстон (Jonathan Johnston).
Также ученые обнаружили, что циркадный ритм экспрессии гена PER2 при позднем питании сдвигался на 1 час. Ген PER2 кодирует особый протеин семейства Period, компонент мастер-часов супрахиазматического ядра. Его экспрессия особенно «запаздывала» в жировой ткани.
«Задержка времени приема пищи ведет к рассинхронизации циркадных ритмов человеческого организма. Это особенно касается пациентов с некоторыми хроническими заболевания, сменных работников, пересекающих часовые пояса путешественников», — говорится в публикации.
Как отмечают исследователи, при наличии проблем с циркадным ритмом можно изменить время приема пищи, чтобы «обнулить» свои биологические часы. Данная стратегия будет полезной для людей, которые работают день/ночь/48 или совершают дальние авиаперелеты.
