Mimoza çiçeği gündüzleri açar, gece kapanır. Bu ritim hiç şaşmaz. Günün birinde bir bilim insanı mimoza çiçeğini alıp gün boyu karanlıkta tutuyor, sonra görülüyor ki karanlıkta olsa da mimoza çiçeği gündüze eş değer saatlerde açıyor, gece saatlerinde kapanıyor. Bu hikâye, mimoza çiçeğinin bir biyolojik saati olduğu şeklinde yorumlanıyor. Bu gözlemden uzun yıllar sonra bu ritimden bilim insanına bir Nobel geleceğini kim bilebilirdi ki?

Biyolojik saat

Biyolojik saat, metabolizmanın belirli zaman aralıklarında ritmik çalışma mekanizması. Buna “circadian ritim” deniyor. Latince “circa” etrafında dönen, “diem” günlük anlamında. Günlük, düzenli aralıklarla tekrar eden fizyolojik aktivitelere “sirkadiyen ritim” adı veriliyor. Bir günden daha kısa süreli zaman dilimlerinde tekrarlayan metabolik aktivitelere “ultradiyan ritim” deniyor. Kalbin aksamadan dakikada 60-80 kez atması buna bir örnek. Bir günden daha uzun sürelerle tekrarlanan aktivitelere ise “infradiyan ritim” adı veriliyor. Aylık mensturasyon (âdet) ritmi en güzel örnek.

Biyolojik saati bozan etkenler

Sirkadiyen ritmi ve biyolojik saati bozan etkenler şunlar:

• Kıtalararası uzun uçak yolculukları ve jet-lag.

• Gece yatarken yeterli karanlık ortamın sağlanamaması.

• Geceye kayan çalışma düzeni.

• Hastalık durumu (komadan çıkma, ağır depresyon, beyin hasarları vb.).

• Sinir sistemini etkileyen ilaçların kullanımı.

• Aşırı alkol, sigara tüketimi.

Vücudumuzda neler oluyor?

Vücuttaki biyolojik ritmi araştıran ve inceleyen bilimin adı kronobiyoloji. Kronobiyolojik araştırmalarda görülüyor ki, vücutta gün boyunca aksamayan bir biyolojik saat var ve bu saatin işleyişi çok ilginç.

06.00-08.00: Vücut ısısı düşük, kan basıncı yavaşça artıyor. “Kortizol” salınımı başlıyor ve metabolizma uyanıyor, hareketleniyor.

09.00: Kortizol seviyesi düşüşe geçiyor.

10.00-11.00: Zihinsel algının ve odaklanmanın arttığı saatler. Vücut en yüksek ısı seviyesinde. Kalp ve dolaşım oldukça hızlı ve zinde. Hafızanın en güçlü olduğu saatler.

12.00: Vücut dinlenmeye geçiyor. Mide asidi miktarı artıyor, beyne giden kan akışı azalıyor.

13.00-14.00: Yemek sonrası verimlilik azalıyor. Vücut besin sindirimi ve enerji üretimine yoğunlaşıyor. Bu saatlerde biraz uyku, kardiyovasküler hastalık riskini azaltıyor.

15.00-17.00: Beyin aktivitesi tekrar yükselişe geçiyor, odaklanma artıyor. Öğleden sonraki toplantıları bu saat aralığına almakta fayda var. Vücudun direncinin arttığı, tansiyon ve dolaşımın kontrollü olduğu aralık.

18.00-19.00: Mide asidi tekrar artışa geçiyor. Kan basıncı ve vücut sıcaklığı artıyor.

20.00-21.00: Sindirim sistemi oldukça yavaşlıyor, bağırsak hareketleri durma noktasına geliyor. Yemek yemenin durdurulması gereken saatler.

22.00-24.00: Uyku hormonu melatoninin düzeyi kanda artıyor, tansiyon ve vücut ısısı düşüyor. Stres hormonu salınımı azalıyor. Vücut uykuya geçiyor. 24.00’ten sonra uykunun ilk evresi başlıyor. Uyku başlangıcıyla, algının olduğu ancak beynin sakinleşmeye başladığı alfa dalgalarından sonra dış dünyayla bağın koptuğu süreç başlıyor.

01.00-02.00: Görme duyusu ve refleksler azalıyor. Kazalar için en riskli saatler. Hızla artan melatonin seviyesi en üst noktaya ulaşıyor. Vücut derin uykuda.

03.00: Tansiyonun düşük, vücudun tembel olduğu saatler. Kas, kalp ve dolaşım dinlenme evresinde. Bu saatlerde uyanık olmanın depresyon riskini artırdığını öne süren araştırmalar var.

04.00-05.00: Vücut tekrar uyanıyor. Stres hormonları artıyor, vücut enerjisini geri kazanıyor.

Nobel getirdi

İnsan vücudunun biyolojik saatini inceleyen ve bunu kontrol eden moleküler mekanizmaları ortaya çıkaran üç ABD’li bilim insanı, Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash ve Michael W. Young 2017 Nobel Tıp Ödülü’ne layık görüldü. Yakın zamana kadar vücudun biyolojik saatiyle ilgili birçok aydınlanmayan nokta vardı. Bilim alanında vücudun saati ile astroloji aynı düzeyde bilinmeyen sanılıyordu. Üç bilim insanının meyve sinekleri üzerinde yaptıkları çalışmalar, bugüne kadar bilinmeyen birçok sırrı ortaya çıkardı.

Biyolojik saatin işlemesi

Daha önceleri biyolojik saatin tek bir merkezden beyindeki hormonların orkestra şefi hipofiz tarafından yönetildiği düşünülürdü. Ancak insan organizmasında birbirinden farklı onlarca biyolojik saatin olduğu bir gerçek. Kalbin dakikada 60-80 kez kan pompalaması, vücut ısısının 36.5 derecede tutulması, her organın kendi ritminde ve düzeninde çalışması akla vücutta birden fazla biyolojik saatin varlığını getiriyor. İşte Amerikalı bilim insanlarına Nobel’i getiren buluş da tam burada. Ruh halimiz, hormon düzeylerimiz, vücut ısımız ve metabolizmamız, hepsi günlük bir ritim içinde çalışıyor. Amerikalı bilim insanları, DNA yapısında periyot geni diye adlandırılan bir kısmın, sirkadiyen ritim de denilen biyolojik saatin düzenlenmesinde etkili olduğunu ortaya koydu. Periyod geni PER adlı bir proteinin üretilmesini sağlayan “talimatları” içeriyor. PER düzeyi yükseldikçe periyod geni de talimatları kendi kendine kapatıyor. Bunun sonucunda PER proteini düzeyi 24 saatlik döngüler halinde değişiyor, geceleri yükselip gündüzleri yine düşmeye başlıyor. Bu bilim insanları ayrıca “zamansız” ve “çift zamanlı” diye adlandırılan iki gen keşfetti. Bu iki gen de PER proteini düzeyinin istikrarını etkiliyorlar. PER düzeyi ne kadar istikrarlı ise vücut saati o kadar yavaş çalışıyor. İstikrarsızlaştıkça biyolojik saat de hızlanıyor.

Neden önemli?

İnsanların hormon salımından, hayvanların kış uykusuna yatması, kuşların göç etmesi, ağacın her yıl aynı ayda meyve vermesi, çiçeğin aynı zamanda açmasına kadar hepsi, biyolojik saatin doğru işleyişiyle mümkün. Kısa dönemde biyolojik saatin ritmini bozacak şeyler hafıza oluşumunu etkiliyor, uzun vadede tekrarlandığında şeker hastalığı, kanser ve kalp hastalığı gibi kronik hastalıkların riskini artırıyor. Sonuç olarak, vücudun düzenli biyolojik ritmi uzun yaşamın anahtarı. Bu nedenle, biyolojik saati çok iyi değerlendirmek gerek.

Yazı: Prof. Dr. Temel Yılmaz