Teadlane: kui pitsakuller hakkab iga päev kell neli hommikul koju pitsat tooma, siis inimene hakkab pool neli ärkama
Inimese maksa päeva määrab söömaaeg, mitte päikeseaeg. Maailma juhtiv tsirkadiaansete rütmide uurija Chris Colwell väidab, et kui pitsakuller hakkab iga päev kell neli hommikul koju pitsat tooma, siis inimene hakkab kell pool neli üles ärkama. Mis on ajavaheväsimus ja mis on sotsiaalne ajaveheväsimus?
Alan Burdick kirjutab raamatus „Miks aeg lendab“ inimkeha tsirkadiaansetest rütmidest, mis määravad meie elu.
Kellad on lõppkokkuvõttes kohalikud; kui palju kell on, sõltub sellest, kus te olete. Kui olete lennukis – liikudes suure kiirusega ja vahtides alla otsatule ookeanilõuendile –, muutub teie kus ja millal iga hetkega. Mu käekell võib olla jätkuvalt seatud Pariisi ajale, mis jääb mitu tundi seljataha, samas kui infokaart minu ees peatoel näitab aega New Yorgis, mis on veel tundide kaugusel. Ma olen keset ebamäärast – näiliselt igavest – ajaperioodi.
Meie lennul on keskne aeg, kokpitis koos suprakiasmaatilise kapteniga. Maailma paljude aatomikellade universaalselt koordineeritud aega, mida sõelutakse ja kaalutakse kooskõlas Pariisis asuva BIPM-i nõuandvate algoritmidega, edastatakse pidevalt satelliitide kaudu liikuvate kaubalaevade, rendiautode ja lennukite juhtimissüsteemidele. Kuid väljaspool peakabiini käib iga kell omasoodu. Mõned reisijad tukuvad, teised söövad. Mõned valmistuvad ette õhtupoolikul eesootavaks koosolekuks, teised taastuvad varahommikusest pingutusest lennuki peale jõuda. Ja mõned on kadunud pardal näidatava filmi aega, kusagil kaugel ja õnneliku lõpuga. Reisides läände, supeldes pidevas päevavalguses, tähenduslikest ajavihjetest ilmajäetuna, järgime omaenda detsentraliseeritud tunde.
Seda, kuidas suprakiasmaatiline tuum levitab oma aega läbi kogu inimkeha, mõistetakse ikka veel halvasti. Kuid see protsess võtab aega – tunde kuni päevi. Kui teete läbi ootamatu nihke valgusrežiimis ja teid sunnitakse kohanema uue graafikuga – asi, mis juhtub, kui ületate mitu ajavööndit, või isegi päevaks või paariks pärast suve- või talveajale üleminekut –, siis ei leia teie perifeersed kellad äkitselt või sama kiirusega kooskõla. Teie keha lakkab olemast kellade sünkroniseeritud konföderatsioon ja muutub selle asemel ajutiselt ajaliselt autonoomsete seisundite tulemölluks. Selline on ajavaheväsimuse olemus. Kui minu suprakiasmaatiline tuum maandub New Yorgis, võib mu maks olla ikka veel Nova Scotia ajas ja kõhunääre võib olla kusagil Islandi kohal. Mu seedesüsteem on mitu päeva rivist väljas, kuna aju ajendab mind sööma ajal, mil elundid ei ole täielikult valmis ainevahetust läbi viima. (Keha taastub kiirusega umbes üks ajavöönd päevas.) Tagajärjeks on maosoolepõletik, pikamaareisijate ja lennukipilootide tavaline kaebus. Ajavaheväsimus ei ole teie peas, see on terve teie desünkroniseeritud keha vaevus.
Teaduskirjanduses räägitakse keha perifeersetest kelladest mõnikord kui „orjadest“, kes võlgnevad tänu suprakiasmaatilisele tuumale. Kuid need võivad käituda ka autonoomselt ja sobilikes tingimustes on nad suutelised viima oma tsirkadiaansed rütmid sünkrooni mitte meisterkella ja päevavalguse loomuliku tsükliga, vaid mujalt tulevate korraldustega. Selgub, et toit saadab kehakella teatud osistele eriti tugeva sõnumi. Mitmed uuringud on tõestanud, et regulaarsetel aegadel söömine nihutab maksa tsirkadiaanse kella faasi, mille tulemuseks on ajust edastatava valguspõhise ajagraafiku eiramine ja võib-olla koguni omaenda sõnumi vastu saatmine. Maksa päeva hakkab määrama söömaaeg, mitte päikeseaeg. „Kui toita laborihiirt tema unetsükli keskpaigas, õpib hiir peagi veidi enne seda üles ärkama,“ ütles mulle Chris Colwell, juhtiv tsirkadiaansete rütmide uurija UCLA juures. „Ma räägin oma tudengitele, et kui pitsakuller hakkab iga päev kell neli hommikul teie koju pitsat tooma, siis ma garanteerin, et te hakkate kell pool neli üles ärkama.“
Seega, üks viis ajavaheväsimuse minimeerimiseks, eriti pärast pikka lendu, on vältida lennufirma einete söömist siis, kui stjuardess neid serveerib. Nende protokoll nõuab, et nad toidaksid teid iga paari tunni tagant, tavapäraselt graafiku põhjal, mis on määratud reisi algpunktiks olnud linna kellaaja järgi. Transiitreisil vältige viiteid tavalisele valgusele, sest maks käitab oma tsirkadiaanset kella, sidudes teid veelgi tugevamalt ajavööndi külge, mida püüate seljataha jätta.
Parem on keerata oma käekell kohe sihtkoha ajavööndile ja planeerida eined nii, nagu oleksite juba kohale jõudnud. „Tavaline nõuanne, mida me reisivatele inimestele jagame,“ ütles Colwell, „on avada end võimalikult kiiresti valgusele ja toidukordadele, aga ka sotsiaalsele suhtlusele.“ Samuti soovitab ta süüa hommikust. „Kui inimesed töötavad umbes nii, nagu seda teevad laborihiired,“ ütles ta, „siis on hommikusöök nende signaalide hoidmiseks tähtis, et ei satuks valgussignaalide puududes täielikku kaosesse.“
Colwelli uurimustöö viitab, et ka regulaarne treening aitab tsirkadiaanset süsteemi käima panna. Ta avastas laboris, et hiirtel, kellel lastakse jooksurattal trenni teha, tekitab suprakiasmaatiline tuum tugevamaid signaale kui vähem aktiivsetel hiirtel. Efekt oli kõige tugevam hiirtel, kellel lasti joosta üksnes nende ärkveloleku alguses. Kõige suuremat kasu said hiired, kellel puudus konkreetne kellaproteiin; kui nad tegid trenni hilisemal päevaajal, näitas suprakiasmaatiline tuum paranenud võimet saata korraldavaid signaale südamesse, maksa ja teistesse elunditesse. Rohkem jooksmine pani nende kella paremini käima. Liiga vara on öelda, kas plaanipärane treenimine võiks ka inimesi samal määral aidata. Kuid idee on ahvatlev, ütles Colwell, kuna meie meisterkella kvaliteet käib vananedes alla. „Ma olen vaevalt viiskümmend ja mul on raskusi, et magada terve öö,“ ütles ta. „Ja ma väsin päeva jooksul rohkem.“ Isegi ajamõõtjad jäävad vanaks.
Ajavaheväsimus on vähemalt ajutine. Ent inimesed leiavad uusi, kestvamaid viise, kuidas trotsida päevavalguse ja pimeduse jaotust, ja tagajärjed on murettekitavad. Miljonid käivad vahetustega tööl: nad sõidavad öö läbi, töötavad ostukeskuse hilisõhtuses vahetuses või on neil haiglas hullumeelne graafik. Paljusid vaevab nähtus, mida tsirkadiaanbioloogid kutsuvad sotsiaalseks ajavaheväsimuseks, mille tagajärjed on enamat kui vaid ebamugavad.
Tsirkadiaanse kella üks põhifunktsioone on kontrollida keha ainevahetust – tagada, et sööme siis, kui oleme näljased, ja et rakud saavad vajalikke toitaineid õigel ajal. Kuid paljud uurijad leiavad, et inimesed, kes töötavad harjumuspäraselt tööajavälistes vahetustes, on suurema tõenäosusega ülekaalulised, diabeetikud või põevad südamehaigusi. Üha rohkem tõendeid viitavad sellele, et tsirkadiaanse hälbe – une ja ärkveloleku tsükkel, mis ei käi ühte sammu inimese tsirkadiaanse kellaga – ja ainevahetushäirete – tingimuste kogumi, sealhulgas diabeedi – vahel on tugev seos, mis tekib, kui keha toiduseedimise süsteem ei käi energia tootmise ja salvestamise protsessiga enam ühte sammu.
Miljoneid dollareid kulutatakse sellele, et uurida, mida me peaksime sööma, kuid see, millal me sööme, võib olla sama oluline. Ühes hiljutises uurimuses leiti, et hiired, kes söövad siis, kui nad peaksid magama – see tähendab nende tsirkadiaanse tsükli järgi valel ajal –, võtavad kaalus rohkem juurde kui hiired, kes söövad normaalsel ajal. Ehkki enamik tsirkadiaanse hälbe uuringuid on vaadelnud närilisi ja primaate, hakkavad meditsiiniteadlased üha rohkem pöörama tähelepanu inimestest katsealustele. Ühes Harvardi uuringus õpetati kümme vabatahtlikku inimest elama 28-tunnise päeva järgi. Neljandaks päevaks oli nende päevaplaan pahupidi keeratud: nad olid ärkvel ja sõid südaöösel.
Nelja päeva pärast oli nende päevaplaan normaalse peale tagasi pöördunud. Kümne päevaga – nii kaua kestis uuring – oli katsealuste vererõhk kiiresti üles kerkinud, veresuhkur oli üle normi ja kolm vabatahtlikku liigitati eeldiabeetikuks. Kinnitatud põhjus ei olnud mitte unepuudus, vaid pigem tõsiasi, et katsealused sõid pidevalt aegadel, mil nende elundid ja rasvkoerakud ei olnud ainevahetuseks ette valmistatud. „Juba mõne päeva möödudes ilmnesid neil silmatorkavad muutused glükoosi ainevahetuses,“ märkis üks uuringu autoreid. „Vaid mõne päevaga toimuv kiire puhang näitab, et taolised muutused võivad kasvõi ajutiselt mõjutada miljoneid inimesi, kes kogevad igal aastal ajavaheväsimust.“
Praegusel ülekaalulisuse epideemial on palju põhjusi, sealhulgas istuv eluviis ja kõike muud kui eeskujulik dieet. Kuid tsirkadiaansed uuringud viitavad veel ühele, vähem märgatavale süüdlasele: me püüame üha enam elada valel päevaajal. „Meil on väga hea endogeenne ajamõõtmise süsteem, mis töötab vanade reeglite põhjal,“ ütles Colwell. „See on pöörane, et me saame seda eirata ainuüksi tänu sellele, et oleme leiutanud elektrivalguse.“
Alan Burdick „Miks aeg lendab. Vaimukas uurimus igavesest mõistatusest“, kirjastus Helios 2017
