גוף האדם פועל לפי שעונים פנימיים שנקראים ‘שעונים סירקאדיים >>’, לכל מערכת יש שעון/ים סירקאדי/ים  ספציפיים.
את השם סִירְקַדְיָאן circadian  טבע ב-1959 מדען בשם פרנץ הלברג >>, והוא מורכב ממילים לטיניות:
בערך = Circa
יום = Day
כלומר, בערך מחזוריות של יממה.
תחום המחקר של השעונים הביולוגיים נקרא כרונוביולוגיה >>: התחום שעוסק במקצבים ביולוגיים אצל יצורים חיים,
והם מתרחשים בניהולו ובהשגחתו של ההיפותלמוס במוח
ומושפעים מהמטען הגנטי שלנו, משעות-אור וחושך, מהשמש והירח, וממשק האנרגיה של הגוף: תזונה, חילוף חומרים ונשימה, ועשויים להשתנות במצבים שונים.
בין החומרים המשפיעים פוליאמינים שמעורבים בחילוף החומרים, ותפקידם גם בשמירת הסנכרון עם היום והלילה.
פוליאמינים יכולים להתקבל ממזונות שאנחנו אוכלים, אבל אנחנו גם יכולים לייצרם. עם הגיל – אנחנו מייצרים פחות פוליאמינים.
רמות נמוכות של פוליאמינים מאטות את השעונים הביולוגיים, וגם ההפך נכון: רמה גבוהה יותר של פוליאמינים – מזרזת את השעונים הביולוגיים.
מערכת הבקרה הסירקאדית נמצאת בהיפותלמוס במוח.

פועלים בנו שעונים כרונוביולוגיים רבים, במשכי זמן מגוונים, שנחלקים לקטגוריות הבאות:

– שעתיים Diural
– קצרים מיממה Ultradian
– יממתיים Circadian
– מחזורים חודשיים Infradian
– מחזורים שנתיים Circannual

דוגמאות לשינויים במהלך היממה, לפי השעונים היממתיים: 

04:30 טמפרטורת  גוף נמוכה ביותר
06:00 מתחילה הפרשת קורטיזול
06:45 עלייה חדה בלחץ הדם
07:00 – 08:00 עם ארוחה ראשונה – הפרשת אינסולין
07:30 הפסקת הפרשת מלטונין
08:30 פעילות מעיים
09:00 שיא בהפרשת טסטוסטרון
10:00 ערנות בשיא
14:30 תיאום פעולה יד-עין – בשיאו
15:30 זמן תגובה מהיר
17:00 שיא יעילות מערכות לב-ריאה וכוח שרירים
18:00 שיא רמות שומנים בדם
18:30 לחץ דם בשיאו
19:00 טמפרטורת גוף גבוהה ביותר
20:00 שיא רמת נוטרופילים
21:00 מתחילה הפרשת מלטונין
22:30 פעילות מעיים מדוכאת
02:00 שינה עמוקה ביותר
02:00 – 04:00 שיא רמות לימפוציטים

המחזור החודשי המוכר ביותר הוא המחזור הנשי.

דוגמאות לשעונים ביולוגיים המתרחשים במהלך שנה:
כשהחורף מתקרב, אצל דובים, סנאים וגיריות – קצב פעימות הלב והנשימה מואטים.

ומה לגבי הנשימה?
שינויים כרונוביולוגיים של הנשימה – בקרת הנשימה, טונוס נתיבי הנשימה ותפקוד הריאות כפופים לקצב היממתי, כפי שנמצא אצל חולים באסתמה, במחלות נשימה חסימתיות ובהפרעות נשימה בשינה. בנוסף, אצלם נמצא שבשעות הבוקר המוקדמות ההתנגדות בנתיבי האוויר ובאף – עולה.

שינויים נוספים מתרחשים  במדדים שונים של הנשימה: נפחי נשיפה בכוח, תנגודת בנתיבי האוויר, משתנים בתדירות שמאפיינת אותם במשך היממה, כמו גם אוורור ריאתי במנוחה, נפחי הנשימה הכלליים, קצב נשימה, לכולם יש דפוסים מתוזמנים ביממה, והם משפיעים ומושפעים מצריכת החמצן, יתר-תת חמצן, ייצור פחמן דו חמצני, וטמפרטורת הגוף.
גם במהלך השינה יש שינויים שעתיים בנשימה בהתאם לשלב השינה בו נמצאים:
– בשלב המעבר מעירות לשינה, הנשימה מואטת וסדירה.
– בשלבים הבאים הנשימה סדירה, איטית, ועמוקה.
– ובשלב החלומות – בשנת REM – הנשימה מהירה יותר ובלתי סדירה.

בבני אדם, שינויים יממתיים מתבטאים ביתר עוצמה במצבי מחסור בחמצן (היפוקסיה), למשל כשמטפסים לגבהים.
יש חלון זמן יומי שבו מערכת הנשימה מגיבה פחות לאתגרים, מה שמסביר פעילות לב-ריאה משופרת בשעות מסוימות, וסימפטומים מועצמים של מחלות בשעות שונות של היממה.

מאחר והשעונים הביולוגיים מושפעים מגורמים רבים, יש מצבים בהם הם משתבשים:
למשל, כאשר אנחנו חוצים אזורי זמן, וסובלים מג’ט-לאג (יעפת).
נמצא שלחמצן יש השפעה מסנכרנת על השעונים, ובמכון וויצמן גילו שבעזרת חמצן ניתן לסנכרן את השעונים הביולוגיים בגוף, על ידי חשיפה לאוויר דליל בחמצן.
אולי זה יהיה מפתח לטיפול ולהקלה ביעפת.

עוד נקודה מעניינת:
נמצא קשר גם בין השעון הביולוגי ובקרת משקל גוף >>

לסיכום

מאחר והשינויים היממתיים מורגשים הרבה יותר בלילה ובמהלך שעות השינה,
אם אתם באוכלוסייה שסובלת מהשינויים היממתיים ביתר-שאת: חולים באסתמה, סובלים מהפסקות נשימה בשינה –
מומלץ להסדיר את הנשימה כדי להמעיט בהשפעת השינויים היממתיים עליכם.
את הסדרת הנשימה ניתן ללמוד בסדנאות נשימה בריאה^® שאני מלמדת,
מוזמנים ליצור קשר >>

=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=

מהם שעונים ביולוגיים וכיצד הם פועלים?

1. שעון ביולוגי הוא מנגנון פנימי שמווסת מחזוריות פיזיולוגית בגוף – ערות-שינה, נשימה, חילוף חומרים ועוד.
2. השעונים מושפעים מגורמים סביבתיים כמו אור־חושך, טמפרטורה, תזונה ונשימה – ומסונכרנים עימם.
3. יש מחזורים שונים: יום-יומיים, מחזורי ניעה קצרים, מחזורי חודש ואף מחזורי שנה.

איך מנגנוני הנשימה והשעון הביולוגי קשורים?

השפעות שעונים ביולוגיים על הבריאות ואורח-החיים

חוסר סנכרון בשעון הביולוגי – כמו עבודה במשמרות, טיסות מעבר לאזורי זמן וחסך-שינה – עלול לגרום לעייפות, הפרעות שינה, שינויי מצב רוח ואף סיכון למחלות מטבוליות.
1. כמויות חמצן, איכות נשימה ונשימת פה יכולים להשפיע על השעון – מה שגורם להפרעות בשינה, דום נשימה ועוד.
2. הכרת המחזוריות הפנימית מאפשרת לנו *לתזמן* פעולות כמו ארוחות, אימונים ותרגולי נשימה – כך נבנה אורח-חיים משתלם יותר לתנאים הפיזיולוגיים שלנו.

שאלות נפוצות על שעונים ביולוגיים ונשימה