Zoëlho, op naar een bewuste levensstijl.

Bioritmen

 

Top

 

Een biologisch ritme is een regelmatige en onvrijwillige variatie van een fysiologische functie, van een cel- of weefselactiviteit, van een instinctieve aanleg of van een neuropsychische functie. Het biologisch ritme is gesteund op een door een biologische klok gegenereerde cyclus : zo wordt het circadiaans ritme bepaald door de cycli van een circadiaanse klok.

 

Het ritmisch karakter is een van de fundamentele eigenschappen van het organisme. Periodieke variaties van vooral het 24-uurs-ritme beheren onze functies.

 

Alle metabole, fysiologische en psychologische activiteit luistert naar circadiaanse ritmen : deze activiteiten vertonen alle 24 uren (periode van 20 tot 28 uur) een piek en een dal. Deze pieken verschijnen niet zomaar, maar volgen een bepaald tijdstempo welke aan het organisme toelaat zich aan te passen aan de levenswijzen. Het gaat in feite over een soort "pacemaker" in de supra-chiasmatische kern (hersenzone) die, op moleculair niveau, de transcriptie van bepaalde genen via activatoren moduleert. De belangrijkste activatoren zijn 2 proteïnen : CLOCK (Circadian Locomotor Output Cycles Kaput) en BMALI (Brain and Muscle ARNT-like protein 1). Deze proteïnen werken in op genen die de naam PER (voor Period) meekregen. De synchronisatie met de omgeving buiten het lichaam verloopt via signalen ("tijdgevers" of "zeitgebers") : licht, vermoeidheid, stress, maaltijden... Deze wijzigen de duur van de periodes die de "pacemaker" regelt.

 

Circadiaanse ritmen laten het organisme toe preventief, dus door anticipatie, te reageren op periodieke variaties in de omgeving en alzo een zo relatief constant mogelijk intern milieu te verzekeren (vooruitziende homeostase).

 

Onze fysiologie beantwoordt inderdaad niet aan de wetten op de onveranderlijke stabiele toestand. Het steeds terugkerend repetitief karakter van biologische verschijnselen bewijst juist dat levende materie onderworpen is aan een constante verandering van zijn toestand.

 

Andere ritmen zijn korter dan 24 uren (ultradiaan) en andere zijn langer (infradiaan) of zelfs heel lang : maandelijks, seizoensgebonden, jaarlijks... Er zouden in ons organisme zo'n 160 verschillende ritmen bestaan.

 

Overzicht inhoud :

 

De magische ritmen

 

Oorsprong

 

Circadiaanse tijdsorganisatie

 

Pieken van biologische functies

 

Desynchronisatie

 

Hersynchronisatie

 

Classificatie van de biologische ritmen

 

Chronotherapie

 

Praktisch

 

Inhoud :

 

        Top

De magische ritmen :

 

Ritmen van alle leven :

 

In de levende wereld bestaan veel ritmen : van heel snelle, met een periode van een milliseconde (de ritmen van sommige spiercellen en van bepaalde neuronen), tot, aan het andere uiterste, lange jaarritmen, die de trek controleren van vogels of de 4000km lange reis van monarchvlinders, of zelfs meerjarige ritmen zoals bij de chinese bamboeplant, die maar eens om de 120 jaar bloeit.

 

Vanaf de 17de eeuw verschenen verschillende werken die bewezen dat, naargelang de luminositeit, planten elk op hun eigen moment bloeien. De natuurkundige Carolus Linnaeus beschreef zo, uur na uur, de bloeikenmerken van planten, verzameld in de "bloemenklok van Linnaeus".

 

Wat nog het meest fascineert is dat bamboes uit zaden, verzameld na eenzelfde bloeiperiode maar geplant in sterk verschillende en ver uit elkaar liggende omgevingen, allen op hetzelfde moment in bloei staan, wat het bestaan doet vermoeden van een interne klok die de bloei controleert, of toch minstens van een intern mechanisme dat de tijd kan meten...

 

Ritmen van het leven :

 

Heel het leven wordt door biologische ritmen geregeld, te beginnen met de voortplanting.

 

 

Alhoewel een alleenstaand neuron al een cyclische activiteit kan ontwikkelen zijn het vooral de hersenen die veel functies, zoals het ritme trage/paradoxale slaap, aansturen. Neuronale oscillaties spelen daarnaast een rol op de biologische kanten van het bewustzijn. De hersenen controleren ook bepaalde ritmische activiteiten zoals bewegen, stappen, ademen... via zenuwnetwerken, die "centrale ritmegeneratoren" worden genoemd.

 

Levensritmen :

 

Biologische ritmen vertonen soms een verlengstuk in bepaalde menselijke, min of meer periodische gedragsvormen. De van nature cyclisch optredende gedragsstoornissen, zoals het bipolair syndroom bv., zouden zo uitgelokt worden door oscillaties gegenereerd door neuronale schakelingen.

 

 

        Top

Oorsprong :

 

Licht doet veel meer dan de wereld rondom ons zichtbaar maken: licht reguleert ook onze hormoonhuishouding en ons circadiaanse ritme via de epifyse-hypofyse-hypothalamus-as (zie "Endocriene klieren"). Lichtgevoelige receptoren in de ogen reageren op elk zichtbaar licht, maar zijn het gevoeligst voor blauw (ook al is deze kleur niet te "zien"). Ook bij volledig blinden stimuleert licht de hersenactiviteit. En dat piekt in natuurlijk zonlicht op het middaguur.

 

De productie van melatonine wordt gecontroleerd door een retina-hypothalamus-epifyse-as Wanneer blauw licht wordt gedetecteerd reageert het lichaam daarop door de aanmaak van melatonine (slaaphormoon) te onderdrukken. Daardoor blijven we alert. Van de middag tot de schemering verzwakt het natuurlijk blauw licht en wordt het vervangen door een roodachtige tint dat de onderdrukking van de aanmaak van melatonine stopt. Onze alertheid vermindert, we zijn klaar om te slapen.

 

Circadiaanse ritmen ontloken in de loop van de evolutie om toe te laten ons aan te passen aan de voornaamste cyclus waaraan het leven op aarde onderhevig is : de dag/nacht-wisseling. Alle metabole en fysiologische activiteiten verlopen volgens circadiaanse ritmen. Het betreft hier wel degelijk "endogene" ritmen, zelf door het organisme geproduceerde ritmen, en niet als simpele exogene reactie op de dag/nachtcyclus (nychthemeron).

 

Het organisme vertoont vooral een dagactiviteit, en alle biologische ritmen, de tijdsorganisatie, beantwoorden aan de noodzaak fysisch en intellectueel te gemoed te komen aan die dagactiviteit.

 

Zo zijn de prestaties van het zenuwstelsel (aandacht, motorische coördinatie, geheugen...), de spierkracht, de hart- en longfrequentie maximaal gedurende de dag. Daar tegenover staat dat andere biologische variaties maximaal zijn midden in de nacht.

 

Ook onze huidcellen bezitten een interne klok. Uit studies bleek immers dat de activiteit van bepaalde groepen genen in de loop van de dag varieert. Overdag zijn de genen die beschermingsfactoren tegen UV-stralen aanmaken heel actief. Dit cyclisch activiteitsschema beschermt de cellen. Zonder deze bescherming zouden huidcellen sneller verouderen .

 

Deze ritmen zijn eigen aan het soort : zij zijn genetisch bepaald. De periode van deze ritmen en hun piekmomenten kunnen evenwel veranderd worden door bepaalde invloeden van omgevingsfactoren, synchronisatoren genoemd (zoals vooral het licht).

 

Voor onze soort is de sterkste circadiaanse synchronisator vertegenwoordigd door cycli van 24 uren, bepaald door uurregelingen uit ons sociaal leven (activiteit overdag/ rust 's nachts) en door bepaalde omgevingsfactoren : opeenvolgen van dag/nacht, lawaai/stilte, warm/koud, licht/donker , korte dagen/lange dagen, seizoens- of jaarlijkse temperatuurvariaties. Zelfs een maaltijd is een belangrijke synchronisator.

 

Andere synchronisatoren richten zich tot de cortex. Dankzij een specifieke hersentoepassing kan elk tijdsindicatie-signaal beschouwd worden als een (sociale) synchronisator en ons circadiaanse ervaring mede bepalen. Of beter, onze interne "horloge" kan beïnvloed worden door het aflopen 's morgens van de wekker, door het lawaai veroorzaakt door de buren, de passage van de brievenbesteller, door het aroma van verse koffie.

 

---> Een sociale synchronisator kan dus een andere vervangen via een leerproces.

 

Het zijn vooral de externe synchronisatoren (sociale uurregelingen, dag/nacht ritme...) die ons biologisch ritme op 24 uren afstemmen, alhoewel het ingebakken circadiaans ritme oorspronkelijk 25 uren bedraagt. Zij sturen naar onze hersenen signalen die haar toelaten de interne ritmen aan te passen aan het ritme van onze omgeving.

 

Tijdens de perinatale en op het moment van de borstvoeding stuurt de moedermelk de biologische klok van de baby. Het dagelijks ritmeritueel van de moeder is al voor de foetus een van de biologische informatiebronnen. De overgang dag/nacht van de zuigeling zou gedeeltelijk worden gestuurd door hetgeen de moeder eet. Deze voedingsstoffen oefenen zelfs tot op cellulair DNA-niveau een invloed uit en zorgen voor veranderingen in de bloedsamenstelling, op de fysische activiteit en op de temperatuur van moeder en foetus (omgekeerd kunnen slechte voedingsgebruiken bij de moeder de circadiaanse ritmeregelingen bij haar kind verstoren) .

 

Een zuigeling begint normaal vanaf de tweede levensweek meer 's nachts te slapen dan overdag. Na 3 maanden zijn de belangrijkste biologische ritmen geïnstalleerd. De voornaamste kenmerken van zijn slaap als volwassen persoon worden al ingesteld gedurende de eerste 6 levensmaanden.

 

Tot nu toe werd gedacht dat de oorsprong van het circadiane ritme lag in de cyclus van productie en afbraak van een aantal belangrijke eiwitten, die 24 uur duurt. Afbraak zou het einde van de cyclus markeren. Recente studies wijzen uit dat het proces niet volledig afhankelijk is van de afbraak van het eiwit, maar van de fosforylering ervan .

        Top

Circadiaanse tijdsorganisatie :

 

De plaatsing van de pieken van de verschillende biologische ritmen over een periode van 24 uren verschaft een indruk van de circadiaanse tijdsorganisatie bij een gezonde volwassene :

 

Deze tijdsorganisatie is waarschijnlijk het resultaat van een aanpassing van onze soort aan periodieke en voorzienbare omgevingsveranderingen, welke vooral gelinkt zijn aan de rotatie van de aarde rond haar as in ongeveer 24 uur en rond de zon in ongeveer 1 jaar.

 

Zo valt het maximum voor prestaties van het zenuwstelsel, het spierstelsel, van de hartfunctie, van de longen midden in de dag. De pieken van de endocriene activiteit, die de neuromotorische en hersenactiviteit overdag bepalen, verschijnen echter 's nachts.

 

Dit is o.a. het geval voor ACTH, een hypofysehormoon. Haar secretiepiek valt midden in de nacht.

 

Zij induceert de secretie van bijnierhormonen zoals van cortisol die op haar beurt de bloedspiegels van proteïnen, vetzuren, suikers en mineralen gaat verhogen die nodig zijn voor het organisme in volle activiteit.

 

Anderzijds vallen de piekmomenten van cortisol bij het ontwaken : er bestaat dus een soort van biologisch coherentie, de piek van ACTH valt voor deze van cortisol, die optreedt voor ontwaken van het organisme (= verhoging van de zenuw-, spier- en hersenprestaties).

 

Er bestaat dus wel degelijk een pre-adaptatie!

 

        Top

Pieken van biologische functies :

 

Dag/nacht : pieken (°) van biologische functies rond :

 

 

De opgegeven uren kunnen een tot twee uren variëren, maar zijn vast voor eenzelfde individu gedurende zijn gehele leven. Zo zijn bepaalde personen dus "vroege slapers" en andere "late slapers" volgens de periode van hun eigen uurregeling.

 

Circadiaanse waakzaamheidsritmen :

 

 

Een verhoogde waakzaamheid is onmiddellijk voorafgegaan door een verhoging van de lichaamstemperatuur.

 

      • verhoogt de temperatuur dan bereidt het organisme zich voor op een actieve, wakkere en efficiënte fase.

      • verlaagt de temperatuur dan zal het niet lang duren eer de waakzaamheid ook gaat dalen.

 

Een individu is "in fase" wanneer hij leeft en werkt op de meest prestatiegerichte momenten, en rust op de momenten met verlaagde waakzaamheid.

 

Maan(d)ritmen : bij vrouwen

 

 

Jaarritmen :

 

 

        Top

Desynchronisatie :

 

Het respect van de biologische ritmen bepaalt mede het behoud van een goede gezondheid. Het organisme kan niet gelijk wat gelijk wanneer doen : op termijn kan de synchronisatie verstoord geraken. Tegenover elk biologisch ritme met een wat belangrijke fysiologische rol, staan fysiologische stoornissen.

 

Deze desynchronisatie is het verlies van de fase-relatie (piekrelatie) tussen de biologische ritmen. De oorzaak kan zowel extern (de omgeving) als intern (zonder relatie met de omgeving) zijn.

 

Intern : verstoring gebonden aan de leeftijd, aan depressie, aan hormoonafhankelijke kankers (borst, ovaria, prostaat...)

 

Zij kan worden aangetoond door het analyseren van bepaalde markers-ritmen (cortisol, melatonine, temperatuur...) : in geval van een desynchronisatie zullen de fasen van de markers voor of achter liggen ten opzichte van de referentie-tijdsorganisatie van een normaal individu.

 

      • fase-achterstand : het ritme heeft wel degelijk een periode van 24 uren maar de slaapfase, met een periode van 8 uren, is vertraagd met "x" uren t.o.v. de normale uurregeling (22u - 06u)

        • bij matige gevallen spreekt men van "late slapers" of "avondmensen" , en zij hebben het moeilijk 's morgens op tijd op te staan.

 

      • fase-voorsprong : het ritme heeft wel degelijk een periode van 24 uren maar de slaapfase, met een periode van 8 uren, is vooruitgeschoven met "x" uren t.o.v. de normale uurregeling (22u - 06u)

        • bij matige gevallen spreekt men van "vroege slapers" of "ochtendmensen"  (frequent gezien bij depressieve patiënten en bij bejaarden).

 

 

Externe : nachtwerk, jetlag of verstoring van de uurregeling, totale blindheid, moeheid, stress, bepaalde farmaca

 

De gevoeligheid voor externe veranderingen van het ritme verschilt erg volgens het individu. Sommigen hebben dagen nodig om zich terug aan te passen, anderen verschillende weken. Deze aanpassing wordt moeilijker na 35 jaar, bij depressieve patiënten of bij patiënten met psychologische problemen. De aanpassing ligt ook moeilijk bij het kind.

 

Uit de EUCLOCK-studie blijkt dat onze interne horloge zich ook moeilijk aanpast aan de verandering van zomeruur. De invloed van deze uurverandering is belangrijker gebleken dan gedacht. Vooral voor avondmensen. Het verlies van 1 uur ontregelt de productie van melatonine en verstoort ook de cortisolpiek (cortisol wordt tussen 5 en 8 uur zonnetijd vrijgesteld).

 

Zelfs onze levensstijl speelt hier een rol :

 

De winter, voor de natuur een rustperiode, maar voor de mens de zwaarste periode van het jaar. In de zomer vertrekt iedereen op vakantie om uit te rusten, alhoewel, volgens onze biologische klok althans, het omgekeerde beter ware. Direct gelinkt aan het tekort aan licht laat de winterblues, een (mineure) seizoensgebonden depressie, zich het meest gevoelen naar mate de winter vordert. Hierbij komen ook opzetten de hogere gevoeligheid aan stress, het compulsief knabbelen (suikergoed...), en het gevoel van echte vermoeidheid.

 

Elke verstoring op vegetatief, endocrien of gedragsvlak interfereert met de spontane ritmen, zoals de cortisolcyclus en de slaapcyclus, en kan hen verstoren.

 

Zo kan  

      • een aanhoudende stress veranderingen veroorzaken zoals bij een verandering van tijdszone

      • een erge emotie het hartritme en de ademhaling verstoren

      • een psychisch trauma de eetlust wegnemen en de genitale cyclus blokkeren, met eventueel steriliteit

      • een emotioneel probleem een astmacrisis of een eczeem-aanval uitlokken (ook psoriasis?)

      • ...

        Top

Hersynchronisatie :

 

Desynchronisatie-verschijnselen oefenen een grote invloed uit op de werking van het endocrien systeem en gaan afwijkingen veroorzaken in de uitscheidingsperioden van diverse hormonen, wat directe gevolgen zal hebben op het gehele metabolisme, alsook op de fysische capaciteiten en het prestatievermogen.

 

De symptomen die het meest worden geassocieerd met deze desynchronisaties zijn : slaapproblemen, problemen met de geestelijk ingesteldheid en met het karakter, met de vertering, daling van het prestatievermogen op fysisch en motorisch vlak. Het voorkomen en het belang van deze symptomen zullen afhangen van enerzijds de omvang van de desynchronisatie (amplitude) en van de gevoeligheid van elk individu ten opzichte van deze verschijnselen.

 

 

 

Bijv.

      • een verschuiving van de lichaamstemperatuur met 8 uren heeft gemiddelde 10 dagen nodig om terug synchroon te reageren.

      • de aanpassing van het insuline en glucagon-ritme na een initiële afwijking van 7 uren heeft 11 dagen nodig na een reis naar het westen en meer dan 3 weken na een reis in oostelijke richting.

      • met een uurafwijking van 7 uren heeft de cortisolspiegel tot 3 weken nodig om zich te hersynchroniseren  na een reis naar het oosten en 11 dagen na een reis naar het westen.

 

 

Bepaalde farmaca kunnen gebruikt worden om bepaalde biologische ritmen te hersynchroniseren wanneer deze werden verstoord door exogene factoren.

 

Vb. : benzodiazepines (zolpidem, zoplicon), Tricyclische Antidepressiva (TCA), Lithium, ACTH, Levodopa, Indometacine, Melatonine...

 

Noot :

Bepaalde medicamenten worden gebruikt voor het aanzwengelen van de waakzaamheid :

 

Vb. : amfetamines (met storende nevenwerkingen), methylfenidaat (vooral bij het kind), modafinil (stimuleert het ontwaken/wakker blijven en de motorische activiteit).

 

Liponzuur zou bij ouderen het met de leeftijd verschoven circadiaans ritme helpen normaliseren . Een hersynchronisatie van dit leverritme zou weldoende effecten kunnen uit oefenen op het gehele metabolisme.

 

        Top

Classificatie van de biologische ritmen :

 

Volgens hun kenmerken :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Volgens de betreffende biologische systemen :

 

 

 

 

Volgens de helling van de curve :

 

 

        Top

Chronotherapie :

 

Het bestuderen van de ritmen heeft toegelaten de momenten van lagere of hogere gevoeligheid t.o.v. bepaalde stimuli in het organisme te leren kennen.

 

De chronotherapie kan aldus worden gebruikt om het moment van inname van een geneesmiddel of van een voedingssupplement te optimaliseren in functie van het meest receptieve moment van het organisme. Het voornaamste voordeel ligt dan ook in het gebruik van lagere dosissen met bereik van een even of beter therapeutisch resultaat. In het voorkomend geval kan de behandeling zwaarder worden gedoseerd ter verbetering van de kansen op een verbetering/genezing.

 

Het is dus aan te raden toe te dienen :

 

 

 

Noot :

De chronobiologie tracht de biologische celritmen van activiteit en rust te respecteren,

 

bv. op het gebied van het stockeren en destockeren van vetten.

 

      • het is dan beter niet te bewegen wanneer de insulinespiegel in het bloed hoog is : de activiteit zal weinig rendabel zijn en zal ook de vertering verstoren.

 

      • men kiest de uren waarbij de stoffen welke tussen komen bij de destockage hun piek vertonen. Zo treedt de piek van cortisol, het ontwaakhormoon dat tot activiteit aanzet, op tussen 5 en 7 uur 's morgens. Op dat moment staan ook de spiegels van adrenaline en noradrenaline, de stresshormonen, op hun hoogste punt.

 

Het ideale uur voor wat fysische oefening valt dus 's morgens, voor het ontbijt ; of ook einde van de voormiddag, juist voor het middagmaal of tenslotte 's avonds tussen 18 - 19 uur, vóór een licht avondmaal.

 

bv. op het gebied van de voedselkeuze volgens hun voedingswaarde en hun opslagcapaciteit.

 

      • 's morgens heeft de cel energie nodig en is ze geneigd gemakkelijker reserves af te geven : men kiest dan best 's morgens voor meer energetische en opslagbare voedingsmiddelen.

 

      • 's avonds, daarentegen zet de cel zich in spaarmodus : zij vertoont een speciale voorkeur voor glucose.

 

De meeste mensen begaan dezelfde fouten : zij slaan het ontbijt over en verwaarlozen het middagmaal. Hun avondmaal, ter compensatie, is te rijk en te copieus. Deze voedingsstijl gaat in tegen het natuurlijk ritme van het organisme, dat, na de ontbering gedurende de dag, 's avonds reserves zal aanleggen. Om te vermageren volstaat het dus dikwijls zijn voedingsgewoonten aan te passen.

 

Zie ook : "De type levensstijl".

 

        Top

Praktisch :

 

Licht :

 

 

 

 

 

De huidige norm voor verlichtingssterkte op het werk is alleen gebaseerd op visuele criteria : kan men voldoende zien ? Nochtans is haar intensiteit te zwak en haar kleuren onaangepast om zich blijvend goed te voelen (= om zijn hormoonproductie te beheren)!

 

 

 

 

Reizen (jetlag) : leer goed met "licht" omgaan!

 

 

 

De opeenvolgende effecten van uurverschillen zijn meer uitgesproken met de leeftijd, volgens het moment in de menstruatiecyclus en volgens de reisrichting van west naar oost  (van de VS naar Europa).

 

Noot :

De firma Lucimed (Villers-le-Bouillet) in Wallonië maakt de "luminette", een soort bril met ingebouwde lichtbron (2 x 4 dioden) en een hologram die de hoeveelheid licht die door de retina gaat sterk verhoogt. Deze bril wordt overdag op het voorhoofd gedragen en laat het gelijktijdig gebruik van een normale bril toe.

 

Top

 

 

 ZOELHO (c) 2006 - 2018, Paul Van Herzele PharmD        Laatste bijwerking : 11/11/2018                     

Disclaimer