Хронобиологията се определя като наука, която изучава биологичните ритми на живите същества, от гръцки кронос (метеорологично време), bios (живот и лога (проучване). Преди всичко той разглежда циркадните ритми, около средните около и 24-часов ден и това са вариациите, които страдаме през целия ден.

извън

Въпреки че е много модерна наука (тя се е взривила през последните 10 години), подобно на много науки, тя се основава на наблюдението на природата, тя наистина е много стара. Вече Линей, наблюдавайки, че венчелистчетата на цветята се променят през целия ден, разработи часовник, който представя часовете на деня въз основа на максималното работно време на полските цветя.

Хората също имат ритми, тоест ние не сме същите сутрин, както през нощта. Всъщност ние знаем във физиологията, че имаме максимална бдителност в 10 сутринта, че има значително падане в три следобед (време за дрямка) и че в 5 следобед имаме максимална мускулна сила. По същия начин телесната температура има максималното си ниво в 7 следобед (децата обикновено имат температура следобед).

Температура и мелатонин

От хронобиологична гледна точка са интересни две много важни променливи, които ще ни помогнат да опознаем нашите вътрешни ритми: телесна температура и мелатонин (нарича се химическа нощ), който представлява нощта в тялото ни. Всъщност има висока секреция, особено в 2 през нощта, което е времето на най-добрия сън, най-дълбокото и започва да се покачва в 9 през нощта, когато трябва да започнем да бъдем сънливи и изкачването приключва. 7:30 сутринта, когато трябва да се събудим.

По отношение на храненето, храната не взаимодейства по същия начин с тялото сутрин или през нощта. Една работа през 70-те години (Jarret i al. 1972) вече демонстрира, че ако сутрин ядем храна, богата на прости въглехидрати, имаме добър отговор, инсулинът работи перфектно и глюкозата навлиза добре в тъканите; Същото обаче в три следобед или особено в 9 през нощта може да бъде по-вредно, тъй като в нашето тяло реакцията на инсулин работи много по-зле. И като това много хормони.

По време на конференцията ще обясним ритъмните промени на различните хормони. Например, хормонът на растежа е много висок през нощта (затова казваме, че децата растат, докато спят); Кортизолът е много висок сутрин, шест пъти по-висок, отколкото през нощта, защото това е времето, когато трябва да бъдем по-гладни, по-силни и по-способни да се изправим срещу деня, който идва, и особено да станем. Физиологично събуждането е много трудно.

Лептинът (хормонът на затлъстяването) трябва да е висок през нощта, защото не трябва да ядем през нощта. Ако имахме нисък лептин през нощта, може дори да се събудим да ядем. Накратко, всички хормони имат ритми и тяхното изучаване е това, което съответства на хронобиологията.

Централен часовник

През 1972 г. е открито, че има централен часовник, който се намира в супрахиазматичното ядро ​​на хипоталамуса. Този часовник се синхронизира с външната страна благодарение на светлината. По този начин този часовник възприема промените от светлина към тъмнина през окото и изпраща сигнала към супрахиазматичното ядро ​​през хипоталамусния ретинален тракт. В него има поредица от гени, наречени часовници, които произвеждат протеини и изпращат информацията, която отива към епифизата, която произвежда мелатонин, химическата нощ. И това изпраща сигнала към всички тъкани на нашето тяло, за да ги настрои спрямо външността чрез невронни и ендокринни пътища и ще каже на другите тъкани колко е часът.

Но той също не се регулира само от светлината, но има и други много важни синхронизатори, които са промените в приема на гладно и промените в активността и почивката. Нашето тяло също знае, че е през деня, защото през деня се храним и защото сутрин сме по-активни.

Гените могат да бъдат групирани в положителни елементи като часовник ген (часовник ген) и Bmal1, които са тези, които активират часовника и гените, които го деактивират, Per и Cry. Те от своя страна изпращат сигнали към други гени и се създават циркадни ритми.

Но не само че имаме часовник в мозъка, но и други тъкани (черен дроб, сърце, бъбреци) също имат свои часовници, които от своя страна се синхронизират от централния часовник.

Това значително усложнява нашата физиология и се появява нов термин: хроноразрушаване, което представлява промяна на часовниците и биологичните ритми и за което днес е известно, че е свързано с рак, стареене и затлъстяване.

Хроноразстройство

И как се променят тези часовници? В сегашното ни общество има непрекъсната светлина, така че как вътрешният часовник знае какво е през дневната светлина? Също така, ако ядем цял ден и в зависимост от дейността, ако седим цял ден в покой, тялото ни не знае колко е часът.

От друга страна, с остаряването има малко промени в мелатонина, поради което се появяват нарушения на съня. Също така в случая на кортизол неговият ритъм се изравнява. Накратко, стресирани сме, събуждаме се уморени и си лягаме нервни. По същия начин може да има промени и в самия часовник, които са откази в тези гени, както и десинхронизация в различните часовници.

Ритми и затлъстяване

Има много епидемиологични проучвания, които показват, че работниците на смени десинхронизират и увеличават затлъстяването. Също така хората, които ядат през нощта, са по-затлъстели.

Спим все по-малко. През 70-те години спахме средно 9 часа, но през последните години загубихме час и половина сън, в Испания сме средно за 7,5 часа. Това съкращаване на съня ви затлъстява, противно на това, което сме си мислели, и вие напълнявате, защото ядете повече.

При проучвания за намаляване на съня се вижда, че хората произвеждат повече грелин (виновникът за чувството за празен стомах) и при липса на сън лептинът намалява (което потиска глада ни). И през нощта, когато не спим, ядем (също калорични храни) и харчим по-малко енергия, защото нашата терморегулация е променена. И ние също сме уморени и като се уморяваме, спортуваме по-малко.

По този начин липсата на сън се свързва със затлъстяването и това е особено драматично при деца и юноши. В европейско проучване (проучване на Хелена) с 3300 юноши видяхме, че има 1300, които спят 7 часа или по-малко (трябва да спят поне 8 часа) и че са по-затлъстели, защото ядат повече и се движат по-малко.

Нашата група проучи дали гените на часовника се експресират в мастната тъкан и ние видяхме, че когато медиирахме ритмите на различните гени в продължение на 24 часа в култури (извън тялото), се видя, че часовникът съществува, тъй като мастната тъкан представя независими ритми на централния часовник.

В едно произведение часовникът беше изложен и можем да кажем кои са часовете, в които работи нашата мастна тъкан. Също така виждаме, че часовникът се променя в зависимост от мастната зона: коремната мазнина (около вътрешностите) има променен часовник по отношение на подкожната мастна тъкан. Сексът също влияе: мъжете имат по-лош часовник от жените и с менопаузата той се променя. От друга страна, при стрес, ритъмът напълно изчезва. Но това, което променя часовника най-много, е затлъстяването. Всички наши изследвания показват значителни промени в нашите циркадни ритми, когато имаме излишно телесно тегло.

Значението на времето за хранене

Ако един от най-важните външни синхронизатори е храненето, ние се питаме: ще повлияе ли времето на храненето? И ние създадохме работа с огромно въздействие, която за първи път демонстрира при хората, че „когато“ ядем е почти толкова важно, колкото „какво“ ядем.

В проучването с 420 души (50% мъже и 50% жени) е установено, че яденето по същия начин и едно и също движение, тези, които са яли късно, след три, са загубили по-малко тегло от тези, които са яли рано по време на същото лечение. Тези, които ядат след двадесет и половина, губят приблизително 12 килограма, а тези, които ядат след три, губят само 8 килограма.

Това проучване, направено в сътрудничество с Харвард, Туфс и Университета в Мурсия, показва развитието на загубата на тегло и показва как хората, които се хранят преди три часа, отслабват по-добре, през първите седмици всички губят същото, но след шестата седмица се променя.

Кое време е най-добре да се упражнявате?

Играчите на женския клуб по ръгби на Murcian измерваха телесната си температура на всеки 10 минути, за да видят своите циркадни ритми. Ритъмът при младите и здрави хора би бил такъв, че през нощта температурата се повишава, достига своя максимум с дълбок сън, намалява значително преди събуждане (което предхожда събуждането), в три следобед има пик (който ни прави сънливи), а след това има зона на максимално събуждане, която е тази, която трябва да има най-ниската температура и че благодарение на това ние подготвяме тялото за нея.

Сложихме играчите на ръгби да тичат по 45 минути в 8 сутринта в продължение на една седмица всеки ден и ритъмът се подобри: нощта мина добре, пикът падна значително за събуждане, постпрандиалът в 3 в късния следобед беше страхотен, както зоната за събуждане. Искам да кажа, бягането сутрин е добро за нашия циркаден ритъм. От друга страна, ние ги поставяме да тичат в 9 през нощта и в този случай ритъмът се изравнява, няма падане сутрин, те спят през деня, а ритъмът е фрагментиран. Въпреки че това са предварителни проучвания, идва да се каже, че трябва да спортуваме (ако можем да избираме) по-добре сутрин.

Хронобиология и генетика. Полиморфизми

Има хора, които са сутрин и друга вечер (това е генетично) и решихме да проучим хронотипите. Като цяло жените са по-сутрин и това е свързано с това, че са по-ефективни, по-методични и по-добре организирани; а мъжете са по-вечерни, по-оригинални, по-креативни, но и по-стресирани и по-склонни към затлъстяване.

С екипа на Ordovás извличаме ДНК от клетките на белите кръвни клетки и изучаваме по-специално основите, които се присъединяват към двете вериги на ДНК. Изследвахме полиморфизмите (вариантите или промените в една ДНК база) и часовника, особено позицията RS3749474. 70% от населението в този регион на часовника гена има аденин и тези хора са слаби, ядат добре, не спят много и са здрави. Но има 30% от населението, което има в този ген вместо аденин тимин и те са склонни да бъдат по-затлъстели, да ядат повече, да спят по-лошо и да имат по-голяма обиколка на талията. И това е така, защото експресията на този ген е променена.

Проучихме и друг полиморфизъм в гена на часовника, 3111TC, където е обичайно да има тимин и тези хора отслабват перфектно. Но има 30-40%, които имат цитозин и имат проблеми със загубата на тегло. Следователно, има генетичен компонент, който влияе на затлъстяването, в гена на часовника и когато се опитахме да видим при жените, че те имат цитозин вместо тимин, защото имат по-малко загуба на тегло, видяхме, че те са по-нощни, по-вечерни те са с променени ритми и показват по-голяма склонност към затлъстяване.

Когато се храните зле (висок прием на мазнини), виждаме, че хората, които имат цитозин, имат по-голяма обиколка на талията, а тези, които се хранят с тимин също толкова зле, имат по-малко талия. Но ако диетата е правилна, базирана на средиземноморска диета, нейният полиморфизъм няма значение, всички те са слаби.

В момента изучаваме колко истинско наследяване на хронотипа е при 180 двойки близнаци и близнаци и виждаме колко сходни са техните циркадни ритми. В предварителните проучвания виждаме, че ритмите на близнаците си приличат до четири пъти повече от близнаците, следователно в хронобиологията има генетичен компонент. Но сега знаем, че с храната можем да променим гените си. Нутригенетика изучава генетичния код, но епигенетиката казва, че важното не е вашият код, а как е подредена ДНК в космоса и че това разположение ще накара някои гени да изразят себе си, а други не. Епигенетиката изучава превключвателите, които карат гените да се експресират или не.

ДНК метилиране

Има много ключове, но най-важният, може би, е процесът на метилиране на ДНК. Между гуанин и цитозин метиловата група обикновено е способна да се залепи, което предотвратява действието на ензима, който трябва да накара гена да се експресира, и транскрипционните фактори не могат да се придържат. Накратко, този ген, който работи перфектно с метилирането, вече не работи, той не се експресира.

В природата има красив пример: майката-майка има същата генетика като останалите пчели, но разликата е, че тя яде пчелно млечице, а това има протеин, роялтин, който инхибира метилирането на ДНК и това кара да се развива репродуктивна система, която ви позволява да имате потомство и да ставате по-големи.

При хората е известно, че децата на войната, на бременни майки по време на глад, развиват поредица от процеси на метилиране, за да оцелеят с малко храна, но когато са родени в обезогенна среда, в крайна сметка са по-дебели от останалите.

Епигенетиката показва, че можем да променим гените си и да предадем по-здрави гени, ако сме се хранили добре, на децата си.

Когато изучаваме епигенетиката в гена на часовника с Ordovás, видяхме, че затлъстелите хора имат по-висока степен на метилиране и най-интересното е, че поведението е свързано с метилиране. Например, хората, които често сърбят, имат часовника си до 12 пъти по-метилиран от останалите, следователно, той се изразява по-лошо, те спят по-зле и се хранят по-зле (ядат до три пъти по-бързо).

Определено

Предстои ни дълъг път. Има много полиморфизми за изследване. И накрая, да цитирам няколко думи от Грегорио Варела-старши: „храненето е като оркестър, където важното не е, че има добри и лоши храни, а всички те да звучат в хармония“. А когато става въпрос за постигане на хармония, кога е важно. А затлъстяването би могло да се разбира като несъгласен вътрешен оркестър.