Sirkadiyen Ritim Nedir? Sağlık Üzerine Etkileri Nelerdir?

Obezite, günümüzde vücut ağırlığının ve yağ doku oranının kontrolü ile ilgili aydınlatıcı bilgi ve araştırmalara rağmen, son yıllarda görülen en büyük sağlık problemlerinden biri olup, görülme sıklığı her geçen gün giderek artan bir hastalıktır. Obezite oranındaki bu artışın nedeni, aşırı enerji alımına karşılık fiziksel aktivite yetersizliği olarak düşünülmektedir. Bazı mekanizmaların obezitenin gelişmesi ve metabolizmanın değişmesinde etkili olduğuna dair araştırmalar mevcuttur. Uyku uyanıklık döngüsü, 24 saatlik yaşam tarzı ve obezite arasında güçlü bir bağlantı vardır. Sirkadiyen ritim olarak adlandırılan bu döngü, hem genetik, hem de çevresel faktörlere bağlıdır. Besin tüketimi, öğün düzeni ve bazı besin öğeleri sirkadiyen saatleri düzenleyerek metabolizmaya etki eder. Sirkadiyen ritimdeki bozulmalar bazı metabolik hastalıkların nedenleri arasındadır.

Biyolojik saat de denilen sirkadiyen ritim; aydınlık, karanlık ya da ısı farklılıkları gibi çevresel etkenler karşısında vücudun uyum göstermeye çalışması ile, farklı durumlarda ritmik fonksiyonlarını devam ettirebilmesidir. Sirkadiyen ritim; psikolojik duruma, uyku, fiziksel aktivite düzeni ve vücut homeostazına* bağlıdır. Pek çok besin maddesi homeostazı etkileyebilmektedir. Enerji alımının da biyolojik saat üzerinde etkili olduğu bilinmektedir.

Sirkadiyen ritim 24 saat boyunca, memelilerdeki tüm davranışsal ve fizyolojik farklılıkları; uyku-uyanıklık döngüsü, açlık-tokluk, ısı düzenlenmesi, birçok genin fonksiyonel protein üretimi, endokrin, gastrointestinal, solunum, immün*, kardiyovasküler ve metabolik sistemlerin de dâhil olduğu birçok fizyolojik işlemleri düzenler

Sirkadiyen Ritime Etki Eden Faktörler

• Işık:

Sirkadiyen ritim üzerinde etkili olan en önemli bileşendir. SCN’de oluşan hasarlarda ışık görevini yapamaz ve sirkadiyen ritim etkilenir.

• Melatonin:

SCN’nin ana hedef organlarının en önemlilerinden biri de epifiz bezidir*. Beyindeki bu küçük yapı, karanlıkta triptofan aminoasidinden melatonin sentezler ve bu sentez bütün memelilerde gerçekleşir. Melatonin salınımı karanlıkta artmaya başlar ve gece maksimum düzeye ulaşır (02.00-03.00). Gün ağarmaya başladıkça belirgin bir düşüş gösterir ve saat 07.00-09.00 civarında son bulur.

• Sıcaklık:

Sıcaklık memeliler de dâhil, birçok organizmayı ciddi etkiler.

• Jet-Lag:

Farklı zaman dilimlerindeki bölgeler arası yolculuğu tanımlar. Yolculuktaki biyolojik saat ile varılan yerdeki saat farkı, bazı uyuşmazlıklara neden olur. Kişi, gittiği ülkedeki saat, uyku düzeni ve çalışma saatlerindeki farklılıklardan dolayı bölgeye uyum sağlamada zorlanabilir. Genellikle bu durumda yorgunluk, halsizlik, uykusuzluk görülür. Biyolojik saatin ileriye alınması, erkene alınmasından daha kolaydır. Yani batıya yapılan yolcuklar, doğuya yapılanlara göre daha az sorun yaratır. Yolculuk esnasında geçirilen zaman bölgesi sayısı artarsa, biyoloji saatin ayarlanması o kadar zorlaşır. Bu nedenle, gidilecek yere varıldıktan sonra öğünlerin yerel zaman dilimine uygun tüketimi, sıvı kaybının önüne geçmek için bol su tüketimi  ve yolculuk sırasında kafein-alkol içeren içeceklerin tüketiminin azaltılmasında fayda vardır.

• Vardiya Değişim Durumu (Shift Work):

Gece nöbetleri sebebi ile, normal çalışma saatlerinin dışındaki çalışma saatleri için kullanılan bir tanımdır. Kişi, biyolojik ritmi gereği dinlenme durumunda olması gerekirken aktif durumdadır ve bu süreç, sirkadiyen ritmin bozulmasına neden olur. Ritmin bozulmasıyla uyku miktarı azalır, bireylerde çeşitli rahatsızlıklar görülebilir.

Gece çalışan vardiyalı işçilerde, çoğu zaman postprandiyal serum glukoz ve insülin seviyesinin artışıyla dislipidemi (yüksek trigliserid ve HDL) görülebilir. Ayrıca bu işçilerde, obezite oranında artma görülür ve inflamasyon ortaya çıkar.

• Yapılan çalışmalarda; vardiyalı çalışan işçilerin BKİ*’sinde, vardiyalı çalışmayanlara göre daha büyük bir artış gözlemiş  ve obez olma oranının daha yüksek olduğu saptanmıştır.

Sirkadiyen Ritim ve Metabolizma

Metabolizmada önemli rol sahibi olan; insülin, glukagon, adiponektin, kortikosteron, leptin ve ghrelin gibi birçok hormon, sirkadiyen salınım göstermektedir. Fizyolojik koşullarda adipositlerden salınan leptin; hipotalamustan özelleşmiş reseptörlere etki ederek iştahı baskılar, metabolizmayı hızlandırır, böylelikle ağırlığın korunmasında etkili olur.

Sirkadiyen saat, endokrin sistem üzerindeki etkilerine ek olarak; periferik dokularda kolesterol, glukoz ve bazı metabolik enzimlerin mekanizmasını etkileyerek metabolizma ve enerji döngüsünün düzenlenmesinde rol oynar. Glukoz, aminoasitler, sodyum, etanol, kafein, tiamin ve retinoik asit gibi besin öğeleri sirkadiyen ritmin düzenlenmesine katkı sağlar.

Gece Yeme Sendromu

Gece yeme sendromu (NES) ve SRED, bilinçsiz yemek yeme olarak tanımlanan yeme bozukluğu hastalıklarıdır.

Gece 1-4 kez uyanabilen NES’li bireylerin uyanma nedenleri olarak; %74 oranında besin alımı ve günlük enerji gereksinimlerinin %50’den fazlasını gece tükettikleri besinlerden karşıladıkları bildirilmektedir. NES olan hastaların düzensiz beslenme ritimleri, metabolik sendroma neden olabilecek aydınlık-karanlık döngüsü, metabolik sinyaller arasında bozulmaya neden olabilir.

Yapılan bir çalışmada, NES gözlenen ve kahvaltı yapmayan bireyler, kahvaltı yapan bireylere göre kilo almaya daha yatkındır. Yapılan başka bir çalışmaya göre ise, saat 20.00’den sonra enerji alımının uyku zamanlaması ve süresinden bağımsız olarak daha yüksek beden kitle indeksine sebep olacağına işaret etmektedir.

Yanlış vakitte alınan enerji alımı sirkadiyen bozulmaya neden olabilir. Bu durumun, beslenme zamanının sirkadiyen bozulma nedeniyle görülen önemli bir faktör olduğu bilinir. Besin alımı zamanı değiştirilerek, obezite ve obeziteye bağlı kardiyometabolik hastalıkların insidansı yavaşlatılabilir.

Besin Sinyaline Yanıt

Besinlerin sindirimi de dâhil, metabolik faaliyetlerin tamamı sirkadiyen saat tarafından oluşturulan ritme bağlıdır.

Karbonhidrat Metabolizmasının Sirkadiyen Düzeni

Glukoz homeostazı; ekzojen (alım/sindirim/emilim) ve endojen (glukoneogenez) gibi, glukoz metabolizması ile düzenlenmektedir. Karaciğer, sirkadiyen saati glukoneogenez ve glukojen dönüşümü de dâhil, glukoz iç dengesindeki çeşitli faaliyetlerde önemli rol oynamaktadır.

Kas dokusu gibi dokular da glukoz dengesine önemli katkı sağlar. Karbonhidrat metabolizmasının düzenlenmesine katkı sağlayan bu dokuların yanı sıra, karbonhidrat metabolizması suprakiazmatik nükleus ile kontrol edilmektedir. Örneğin; SCN’nin alınması veya sirkadiyen saat bileşenlerinin genetik bozukluğu sonucunda, glukoz iç dengesinde bozulmalar gözlenebilir.

Protein ve Aminoasit Metabolizmasının Sirkadiyen Düzeni

DNA sentezi ve onarımı; otonom hücre sirkadiyen saatleri ile, biyolojik süreçlerin geçici olarak düzenlenmesine katkı sağlayan bir işlemdir. DNA onarımı, oksidatif stresin yüksek düzeyde olduğu aktif dönemde artarken, DNA sentezi ise, uyku fazında kısıtlanır. Bu şekilde saate bağlı mutasyon geçişleri en düşük düzeye indirilebilmektedir.

Yağ Metabolizmasının Sirkadiyen Düzeni

Glukoz metabolizmasına benzer şekilde lipit metabolizması da, uyku-uyanıklık ve açlık-tokluk düzeninde  günlük ritimde etki eder.

Sirkadiyen Ritmin Hastalıklarla İlişkisi

• İnsülin Direnci ve Obezite:

Obezite, inflamasyon ve adipokinlerin kandaki artışıyla ilişkilidir. Bozulmuş sirkadiyen ritimlerin obeziteyi hızlandırabileceği bilinmesine rağmen, obezitenin sirkadiyen ritim üzerindeki etkisi henüz net değildir. Gün içerisindeki makro besin öğelerinin dağılımının, obezite ile ilişkili olup olmadığı hakkında yeterli çalışma olmamakla birlikte; uyuma zamanımız yaklaştıkça glukoz toleransının kötüleştiği ve GİS geçişlerinin yavaşladığı, akşam yemeğinin karbonhidrat açısından zengin olmaması gerektiği düşünülmektedir. Ayrıca, kahvaltı öğününde karbonhidratların daha kolay metabolize edildiği ve yeterli miktarda alınan proteinin enerji formuna dönüşümünü ve sabah dinç olmayı sağladığı da bilinmektedir.

• Kalp Hastalıkları:

Gün boyunca normal kalp atımı, çevresel değişikliklere adapte olur. Kontraktil performans, karbonhidratlar ve yağ asitlerinin okside olması, mitokondri işlevi, oksijen tüketimi ve metabolik genlerin salınımında günlük değişkenlik görülebilir. Sirkadiyen saat, günlük iş yükü beklentisiyle kardiyak homeostazda önemli bir rol oynar. Kalp hastalıklarından AMI başlangıcı veya pulmoner embolizm, sabah eken saatlerde artış gösteren sirkadiyen değişiklikle paralellik gösterir.

• Kanser                                                                                 

Sirkadiyen genler, proteinlerin günlük salınımlarını düzenler ve  sirkadiyen ritim ile diğer genlerin salınımı üzerinde işlevi olan saat görevini görür. Modern yaşam tarzının etkisi ile sirkadiyen ritmin bozulması, bu genlerin organizasyonu ve hücre çoğalmasıyla tümör oluşumuna sebep olur. Sirkadiyen genler, hücre döngüsünün ilerlemesini düzenleyen, DNA hasarına yanıt ve genetik stabilitede önemli olan saatle ilişkili olmayan işlevlere de sahiptir. Bu fonksiyonlar, sirkadiyen ritmin bozulması ile kanser arasındaki ilişkiyi oluşturmaktadır. Sirkadiyen ritmin düzenlenmesi ile, genellikle hastalığın seyri olumlu yönde etkilenir.