Κιρκαδιανό ρολόι και χρονοδιατροφή: Η σχέση τους και η επίδρασή τους στον μεταβολισμό.

Abstract

Ο κιρκαδιανός ρυθμός είναι ένας εξελικτικός μηχανισμός ομοιόστασης και επιβίωσης των οργανισμών βασιζόμενος στους κύκλους φωτός/σκότους των 24ωρών της ημέρας. Μέσω του αμφιβληστροειδούς χιτώνα των οφθαλμών λαμβάνονται τα φωτεινά σήματα και μεταφέρονται στο κεντρικό ρολόι του κιρκαδιανού ρυθμού που βρίσκεται στον εμπρόσθιο υποθάλαμο, πάνω από το οπτικό χίασμα, γνωστό ως υπερχιασματικό πυρήνα (SCN). Ο SCN με τη σειρά του μεταφέρει το χρονικό σήμα μέσω ενός πολύπλοκου συστήματος νευρώνων και γονιδίων στα περιφερειακά ρολόγια που βρίσκονται σε όλους τους ιστούς και όργανα του σώματος προκειμένου να τα συγχρονίσει στην ώρα της ημέρα και να βελτιστοποιήσει την λειτουργία του οργανισμού. Τέτοια ρολόγια βρίσκονται στους σκελετικούς μυς, τον λιπώδη ιστός, το έντερο, το πάγκρεας και το ήπαρ λαμβάνοντας και μεταδίδοντας χρονικά σήματα από και προς το κεντρικό ρολόι ρυθμίζοντας έτσι τον μεταβολισμό. Ο κιρκαδιανός ρυθμός είναι, επίσης, παρών στην έκκριση και ρύθμιση των ορμονών, όπως τα γλυκοκορτικοειδή, την μελατονίνη, την λεπτίνη, την γκρελίνη, την ινσουλίνη και την γλυκαγόνη κατέχοντας καθοριστικό ρόλο στην ρύθμιση και απορρόφηση τόσο της γλυκόζης όσο και άλλων θρεπτικών συστατικών. Ο συγχρονισμός της εσωτερικής με την εξωτερική μέρα είναι, λοιπόν, άκρως σημαντικός για την ευημέρια του οργανισμού. Ο σύγχρονος τρόπος ζωής, όμως, επηρεάζει έντονα την ισορροπία αυτή και εύκολα προκαλεί διαταραχές στον κιρκαδιανό ρυθμό. Οι πιο συχνοί παράγοντες διαταραχών του κιρκαδιανού ρυθμού είναι η στέρηση ύπνου και η εργασία σε νυχτερινές βάρδιες ακολουθούμενοι από τον ακατάλληλο χρόνο γεύματος ή άσκησης. Ακόμα και η περιεκτικότητα των γευμάτων καθώς και ορισμένες ουσίες και θρεπτικά συστατικά (πχ. καφεΐνη) μπορούν να διαταράξουν τον κιρκαδιανό ρυθμό. Οι πιο σοβαρές επιπτώσεις του αποσυγχρονισμού αφορούν την μεταβολική υγεία. Διαταραχές στο ενδοκρινικό σύστημα και στην έκκριση και ρύθμιση των ορμονών, αύξηση του σωματικού βάρος, αύξηση του κινδύνου εμφάνισης διαβήτη και παχυσαρκίας, είναι κάποιες από τις επιπτώσεις αυτές. Για τον λόγο αυτό η σωστή ευθυγράμμιση του κιρκαδιανού ρυθμού έχει μεγάλη σημασία. Ο σωστός χρονισμός των γευμάτων μέσα στην ημέρα και η κατανάλωση του μεγαλύτερου ποσοστού των θερμίδων στην ενεργή φάση του οργανισμού (πρωί) είναι τα πρώτα βήματα που θα πρέπει να ακολουθηθούν και αποτελούν τα θεμέλια της επιστήμης της «Χρονοδιατροφής». Η Χρονοδιατροφή εστιάζει στον συντονισμό των γευμάτων στον χρονισμό που ορίζει ο κιρκαδιανός ρυθμός με στόχο τόσο τη βέλτιστη λειτουργία των οργάνων και την συνολική ευημέρια του οργανισμού, όσο και την καταπολέμηση μεταβολικών ασθενειών (διαβήτης, παχυσαρκία). Η Χρονοδιατροφή φαίνεται πολλά υποσχόμενη και μπορεί να είναι η λύση στην πανδημία της παχυσαρκίας και του διαβήτη με πιο φυσικό και εναρμονισμένο τρόπο με τη φυσιολογική λειτουργία του μεταβολισμού.

The circadian rhythm is an evolutionary mechanism of homeostasis and survival of organisms based on the light/dark cycles of the 24-h of the day. Through the retina, the light signals are received and transferred to the central clock of the circadian rhythm located in the anterior hypothalamus, above the visual chiasm, known as the suprachiasmatic nucleus (SCN). SCN, in turn, transmits the time signal through a complex system of neurons and genes to peripheral clocks located in all tissues and organs of the body in order to synchronize them to the time of day and optimize the body's function. Such clocks are found in skeletal muscle, adipose tissue, intestine, pancreas and liver by receiving and transmitting time signals to and from the central clock thus regulating metabolism. The circadian rhythm is also present in the secretion and regulation of hormones such as glucocorticoids, melatonin, leptin, ghrelin, insulin and glucagon, which play a key role in the regulation and absorption of both glucose and other nutrients. The synchronization of the internal with the external day is, therefore, extremely important for the well-being of the organism. The modern way of life, however, strongly affects this balance and easily causes disturbances in the circadian rhythm. The most common causes of circadian rhythm disturbances are sleep deprivation and night shift work followed by inappropriate meal or exercise time. Even the content of meals as well as certain substances and nutrients (eg. caffeine) can disrupt the circadian rhythm. The most serious consequences of dyssynchrony are found in metabolic health. Disorders of the endocrine system and the secretion and regulation of hormones, weight gain, increased risk of diabetes and obesity are some of these consequences. For this reason, the correct alignment of the circadian rhythm is of great importance. The right timing of meals during the day and the consumption of the largest percentage of calories in the active phase of the body (morning) are the first steps that should be followed and are the foundations of the science of "Chrononutrition". Chrononutrition focuses on the coordination of meals in the timing set by the circadian rhythm with the aim of both the optimal functioning of the organs and the overall well-being of the body as well as to combat against metabolic diseases (diabetes, obesity). Chrononutrition seems promising and may be the solution to the pandemic of obesity and diabetes in a more natural and harmonized way with the normal functioning of metabolism.