บทความอายุยืน

จังหวะ Circadian และอายุยืนยาว: นาฬิกา Circadian ของเรากำหนดอายุขัยและอายุขัยอย่างไร

จังหวะ Circadian และอายุยืนยาว: นาฬิกา Circadian ของเรากำหนดอายุขัยและอายุขัยอย่างไร

จังหวะการเต้นของหัวใจของเราคือนาฬิกาภายในร่างกายตลอด 24 ชั่วโมง ซึ่งควบคุมทุกอย่างตั้งแต่เวลานอน อุณหภูมิร่างกาย ไปจนถึงการหลั่งฮอร์โมน แต่สิ่งที่เคยค่อนข้างตรงไปตรงมาในชีวิตของบรรพบุรุษของเรา ผู้เพียงลุกขึ้นพร้อมกับดวงอาทิตย์และนอนกับดวงจันทร์ บัดนี้ถูกรบกวนวันแล้ววันเล่าด้วยแสงประดิษฐ์ การเข้าถึงอาหารอย่างต่อเนื่อง การเดินทางข้ามเขตเวลาอย่างรวดเร็ว การเปลี่ยนแปลง ทำงานและอื่นๆ อีกมากมาย 

แม้ว่าคุณอาจคิดว่าจังหวะการเต้นของหัวใจที่กระจัดกระจายเพียงส่งผลต่อการนอนหลับที่ดีหรือแย่เท่านั้น แต่นั่นไม่ไกลจากความจริงเลย การวิจัยในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมาได้เริ่มเผยให้เห็นว่าจังหวะการเต้นของหัวใจที่ไม่ปกติสามารถส่งผลต่อสุขภาพของเราได้มากเพียงใด ตั้งแต่การเผาผลาญและสุขภาพของหัวใจ ไปจนถึงการทำงานของการรับรู้และการมีอายุยืนยาว 

จังหวะเซอร์คาเดียน 101 

แม้ว่าเราจะต้องขอบคุณโธมัส เอดิสันสำหรับการประดิษฐ์หลอดไฟอันชาญฉลาดของเขา แต่เราต้องรับทราบถึงผลเสียของแสงประดิษฐ์ที่มีต่อสุขภาพของเราด้วย เป็นเวลาหลายพันปีที่มนุษย์ติดตามวัฏจักรของดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ จนกระทั่งประมาณ 150 ปีที่แล้ว เมื่อแสงสว่างจากไฟฟ้าเริ่มกลายเป็นเรื่องปกติธรรมดา ขัดขวางจังหวะการเต้นของหัวใจที่ได้รับการปรับแต่งอย่างประณีตและยาวนานนับพันปีของเรา 

ในมนุษย์ เครื่องควบคุมจังหวะการเต้นของหัวใจที่ทรงพลังที่สุดคือแสงกลางวัน การเห็นแสงกลางวันจะกระตุ้นตัวรับในปมประสาทจอประสาทตา ซึ่งก็คือเซลล์ประสาทที่อยู่บริเวณผิวด้านในของจอตา ปมประสาทจอประสาทตาส่งสัญญาณภาพ (เช่น การมองเห็นแสงแดด) ไปยังสัญญาณไฟฟ้าที่กระตุ้นเซลล์ประสาทอื่นๆ ในบริเวณไฮโปทาลามัสของสมองที่เรียกว่า scn (นิวเคลียสเหนือไคแอสมาติก) สัญญาณที่เปลี่ยนด้วยภาพด้วยไฟฟ้าเหล่านี้จะกระตุ้นโปรตีนนาฬิกาวงจรชีวิตใน scn ซึ่งเป็นเครื่องกระตุ้นหัวใจของจังหวะการเต้นของหัวใจของเรา 

แต่ scn ไม่เพียงแต่ควบคุมการนอนหลับและการตื่นเท่านั้น แต่ยังประสานจังหวะเวลาของนาฬิกาชีวิตอื่นๆ นับพันล้านนาฬิกาที่พบในเซลล์ทั่วร่างกายของเรา ซึ่งควบคุมการเผาผลาญ การหลั่งฮอร์โมน การย่อยอาหารและการเคลื่อนไหวของลำไส้ การทำงานของไมโตคอนเดรีย เลือด-สมอง การซึมผ่านของสิ่งกีดขวางและอื่น ๆ แม้ว่ายีนและโปรตีนจำนวนมากจะเกี่ยวข้องกับกระบวนการเหล่านี้ แต่มียีนสำคัญสองยีนที่มีชื่อเหมาะเจาะว่า clock และ CYCLE เป็นที่รู้กันว่าควบคุมกิจกรรมจังหวะการเต้นของหัวใจ

จังหวะ Circadian และอายุยืนยาว: นาฬิกา Circadian ของเรากำหนดอายุขัยและอายุขัยอย่างไร

นาฬิกา circadian เปลี่ยนแปลงไปตามอายุอย่างไร? 

การลดลงอย่างต่อเนื่องของการทำงานของจังหวะการเต้นของหัวใจถือเป็นจุดเด่นของความชรา หากคุณเคยนอนจนถึง 9 โมงเช้าอย่างง่ายดาย แต่ตอนนี้พบว่าตัวเองตื่นพร้อมกับไก่ชน นี่เป็นตัวอย่างที่สำคัญของการเปลี่ยนแปลงของวงจรชีวิตตามวัย วิจัย แสดงให้เห็นว่าผู้สูงอายุมักจะเข้านอนเร็วกว่าผู้ใหญ่ที่อายุน้อยกว่า 1-2 ชั่วโมง และพวกเขาจะตื่นในเวลากลางคืนบ่อยขึ้น ใช้เวลานอนหลับนานกว่า และใช้เวลาในการนอนหลับ REM น้อยกว่าคนอายุ 20-30 ปี ผู้สูงอายุยังพบการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิร่างกายตลอดทั้งคืน รวมถึงการปล่อยเมลาโทนินและคอร์ติซอล 

มีหลายปัจจัยที่อาจเกิดขึ้นที่นี่ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงขนาดและโครงสร้างของ scn ตามอายุ การเปลี่ยนแปลงในการแสดงออกของยีนนาฬิกา หรือการทำงานของซินแนปติกในสมองที่ลดลง อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงนาฬิกาภายในของเราอาจไม่เพียงแต่เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของความชราเท่านั้น แต่ความผิดปกติของจังหวะการเต้นของหัวใจอาจมีบทบาทเชิงสาเหตุในการแก่ชราด้วย 

จังหวะเซอร์คาเดียนและการสูงวัยอย่างมีสุขภาพดี

ใน วิจัย สำหรับสัตว์ ผู้ที่มีนาฬิกาชีวิตหยุดชะงักจะมีอาการและอาการที่เกี่ยวข้องกับอายุหลายอย่าง สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าการแก้ไขความไม่สมดุลของจังหวะการเต้นของหัวใจอาจต่อต้านบางแง่มุมของกระบวนการชรา รวมถึงสุขภาพการเผาผลาญที่ไม่ดี การสูญเสียการรับรู้ และแม้แต่อายุขัยของตัวเอง 

จังหวะ circadian และสุขภาพเมตาบอลิซึม

เป็นที่รู้กันว่าการเปิดรับแสงประดิษฐ์เพิ่มขึ้นในเวลากลางคืนจะรบกวนจังหวะการเต้นของหัวใจ การหยุดชะงักนี้ก็คือ ที่เชื่อมโยงกับ การเปลี่ยนแปลงทางเมตาบอลิซึมที่ไม่พึงประสงค์ รวมถึงน้ำหนักตัวที่เพิ่มขึ้น และรอบเอว และระดับไตรกลีเซอไรด์ที่สูงขึ้นและระดับคอเลสเตอรอลที่ไม่ดีต่อสุขภาพในผู้สูงอายุ

จังหวะการเต้นของหัวใจส่งผลต่อสุขภาพเมตาบอลิซึมโดยการเปลี่ยนแปลงความทนทานต่อกลูโคสและการทำงานของอินซูลินในช่วงเวลาต่างๆ ตลอดทั้งวัน ในเวลากลางคืน การตอบสนองของกลูโคสจะลดลงเนื่องจากการหลั่งอินซูลินลดลง สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าการรับประทานอาหารตอนดึกและการทำงานในกะ (เช่น การรับประทานอาหารกลางวันตอนเที่ยงคืน) จะพบกับการเผาผลาญน้ำตาลในเลือดที่ผิดปกติ ซึ่งนำไปสู่ภาวะการเผาผลาญหลายอย่าง

หนึ่ง ศึกษา กำหนดให้ผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดีใช้เวลา “วัน” นาน 28 ชั่วโมงในห้องปฏิบัติการ โดยเลื่อนวงจรการนอนหลับและตื่นตามปกติไปข้างหน้า 12 ชั่วโมง การเปลี่ยนแปลงนี้ส่งผลให้ระดับน้ำตาลในเลือดและความดันโลหิตเพิ่มขึ้น และเพิ่มการตอบสนองของกลูโคสหลังรับประทานอาหารในช่วงปกติของผู้ที่อยู่ในภาวะก่อนเป็นเบาหวาน

สุขภาพของหัวใจมีความเชื่อมโยงกับจังหวะการเต้นของหัวใจที่มีมายาวนานเช่นกัน วิจัย ได้แสดงให้เห็นว่าอุบัติการณ์ของเหตุการณ์หัวใจและหลอดเลือดเพิ่มขึ้นในตอนเช้ามากกว่าตอนเย็นถึงสามเท่า 

จังหวะ circadian และสุขภาพสมอง

สุขภาพสมองของเรายังเชื่อมโยงกับสุขภาพและการทำงานของจังหวะการเต้นของหัวใจ ซึ่งก็สมเหตุสมผลดี เนื่องจาก scn ประกอบด้วยเซลล์ประสาทมากกว่า 20,000 เซลล์ นาฬิกาชีวิตของเรามีบทบาทต่อสุขภาพสมองหลายประการ รวมถึงการประมวลผลทางปัญญา ความจำ และอารมณ์ พวกเราหลายคนรู้เรื่องนี้โดยสัญชาตญาณ ลองนึกภาพการตื่นตอนตี 3 และพยายามแก้ปัญหาคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนหรืออารมณ์ดี 

การสูงวัยของ circadian ไม่เพียงแต่ส่งผลให้ประสิทธิภาพการรับรู้ลดลงในผู้สูงอายุเท่านั้น แต่ยังอาจเกี่ยวข้องกับการพัฒนาภาวะความเสื่อมของระบบประสาทอีกด้วย รบกวนการนอนหลับได้แล้ว พบ อาจเป็นอาการแรกสุดของภาวะเหล่านี้ และนาฬิกาชีวิตและความผิดปกติของการนอนหลับมักจะแย่ลงเมื่ออาการดำเนินไป

จังหวะการเต้นของหัวใจส่งผลต่อการแก่ชราของสมอง

จังหวะ circadian และอายุยืนยาว

นอกเหนือจากการควบคุมสภาวะที่เกี่ยวข้องกับอายุแล้ว นาฬิกา circadian ยังเชื่อมโยงกับเครื่องหมายของการมีอายุยืนยาวหลายประการ และอาจรวมถึงอายุขัยด้วย

การหยุดชะงักของจังหวะการเต้นของหัวใจจากแสงประดิษฐ์ บวกกับการรับประทานอาหารที่ไม่แน่นอนในรอบ 24 ชั่วโมง ส่งผลให้อายุยืนยาวลงโดยการส่งเสริมการกักเก็บพลังงาน และไม่อนุญาตให้ร่างกายของเรามีเวลาเพียงพอในการ "ทำความสะอาดบ้าน" ในชั่วข้ามคืน ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการกินอัตโนมัติ การกินอัตโนมัติซึ่งหมายถึง "การกินเอง" หมายถึงวิธีที่ร่างกายของเรารีไซเคิลหรือกำจัดเซลล์ที่เสียหายและสารประกอบที่เป็นพิษเพื่อให้มีที่ว่างสำหรับเซลล์ใหม่ที่ทำงานได้ เมื่อการกินอัตโนมัติถูกรบกวนหรือลดลง กระบวนการชราจะเร่งตัวขึ้น และโรคต่างๆ ก็จะพัฒนาเร็วขึ้น 

นาฬิกาวงจรชีวิตยังพบว่าปรับการทำงานของ sirt1 ซึ่งเป็นโปรตีนเซอร์ทูอินที่ขึ้นอยู่กับโคเอ็นไซม์สำคัญ nad+ และเชื่อมโยงกับการมีอายุยืนยาว nad+ เองก็อาจเกี่ยวข้องกับจังหวะการเต้นของหัวใจเช่นกัน เนื่องจากเอนไซม์จำกัดอัตราสำหรับการสังเคราะห์ nad+ ที่เรียกว่า nampt พบ เซลล์ประสาท SCN ลดลงตามอายุ 

ต่อไปใน วิจัย สำหรับสัตว์ต่างๆ หนูที่ไม่มีการทำงานของยีน CLOCK ซึ่งบ่งชี้ถึงจังหวะการเต้นของหัวใจที่ผิดปกติ จะมีอายุขัยที่สั้นกว่าหนู "ปกติ" ถึง 15% 

วิธีสนับสนุนนาฬิกา circadian ของคุณตามอายุ 

แม้ว่าเราจะไม่สามารถหยุดกระบวนการชราได้ แต่ก็มีหลายวิธีที่เราสามารถช่วยสนับสนุนจังหวะการเต้นของหัวใจของเราเมื่อเราโตขึ้น 

  • การได้รับแสงแดดยามเช้า การได้รับแสงสว่างเข้าตาเป็นอย่างแรกเมื่อคุณตื่นนอนสามารถช่วยรีเซ็ตนาฬิกาชีวิตได้ ซึ่ง "บอก" ร่างกายของคุณว่าเป็นเวลากลางวัน และจะช่วยให้คุณนอนหลับได้ดีขึ้นในเวลากลางคืน 
  • หลีกเลี่ยงแสงประดิษฐ์ที่มากเกินไปในเวลากลางคืน ในทางกลับกัน แสงประดิษฐ์ในตอนกลางคืนจะบอกให้ร่างกายตื่นตัว ส่งผลให้การเผาผลาญและการตอบสนองของฮอร์โมนในตอนกลางคืนช้าลง สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือต้องหลีกเลี่ยงแสงสีฟ้า (เช่น จากหน้าจอ) เนื่องจากแสงสีฟ้าเป็นแสงประเภทเดียวกับแสงยามเช้า ดังนั้นแสงสีฟ้าในตอนกลางคืนจะบอกร่างกายและสมองของเราว่าเป็นเวลากลางวัน
  • กำหนดเวลาตื่นนอนให้สม่ำเสมอ การตื่นขึ้นและเข้านอนภายในกรอบเวลาหนึ่งชั่วโมงทุกวัน (ใช่ แม้กระทั่งวันหยุดสุดสัปดาห์) สามารถช่วยสนับสนุนจังหวะการทำงานของร่างกายให้แข็งแรงได้
  • การอดอาหารเป็นระยะ ๆ หรือการจำกัดแคลอรี่ การจำกัดอาหาร (หรือแคลอรี่) ได้แก่ การลดแคลอรี่หรือสารอาหารทั้งหมดที่บริโภคในแต่ละวัน เป็นที่ทราบกันดีว่าช่วยชะลอโรคและยืดอายุขัย- กลไกที่ขับเคลื่อนคุณประโยชน์เหล่านี้อาจเชื่อมโยงอย่างแน่นหนากับนาฬิกาภายในของเรา เนื่องจากการจำกัดอาหารหรือการอดอาหารเป็นระยะ ๆ จะช่วยเพิ่มการดูดซึมอัตโนมัติและรักษาการทำงานของวงจรชีวิตตามอายุ
  • หลีกเลี่ยงการรับประทานอาหารตอนดึก การกินหรือดื่มในช่วง 2-3 ชั่วโมงก่อนเข้านอนอาจทำให้จังหวะการเต้นของหัวใจช้าลงได้ เนื่องจากเราไม่ได้ออกแบบมาให้ย่อยอาหารเมื่อเรานอนหลับ 
  • หลีกเลี่ยงคาเฟอีนและแอลกอฮอล์ในตอนเย็น ในทำนองเดียวกัน คาเฟอีนและแอลกอฮอล์ในชั่วโมงต่อๆ ไปอาจทำให้การทำงานของนาฬิกาชีวิตของคุณล่าช้าได้ 
  • รองรับระดับ nad+ เนื่องจากพบว่า nad+ เกี่ยวข้องกับจังหวะการเต้นของหัวใจและกิจกรรมของเซลล์ประสาท scn การรักษาระดับตามอายุด้วยสารตั้งต้นของ nad+ เช่น nmn หรือ nr อาจสามารถรองรับนาฬิกาภายในของคุณได้ 

ประเด็นที่สำคัญ

จังหวะการเต้นของหัวใจเป็นองค์ประกอบสำคัญของสุขภาพของมนุษย์ แต่หลายแง่มุมของสังคมยุคใหม่ได้ขัดขวางความสมบูรณ์แบบที่ได้รับการปรับแต่งอย่างประณีตก่อนหน้านี้ ตั้งแต่แสงประดิษฐ์ไปจนถึงการทานอาหารว่างตอนเที่ยงคืนไปจนถึงการทำงานล่วงเวลา นาฬิกา circadian ที่ผิดปกติกลายเป็นเรื่องปกติไปแล้ว แต่สิ่งนี้ไม่เพียงส่งผลต่อการนอนหลับเท่านั้น เนื่องจากจังหวะการเต้นของหัวใจมีบทบาทต่อสุขภาพหัวใจและหลอดเลือดและการเผาผลาญ การทำงานของการรับรู้ และแม้กระทั่งการมีอายุยืนยาว

แม้ว่ารูปแบบการนอนจะเปลี่ยนไปเมื่อเราอายุมากขึ้น แต่ก็มีหลายสิ่งที่คุณสามารถทำได้เพื่อรองรับจังหวะการเต้นของหัวใจตามอายุ รวมถึงการได้รับแสงแดดยามเช้า การหลีกเลี่ยงแสงสว่างในตอนกลางคืน การเพิ่มระดับ nad+ และอื่นๆ อีกมากมาย 

อ้างอิง:

Andreani TS, Itoh TQ, Yildirim E, Hwangbo DS, Allada R. พันธุศาสตร์ของจังหวะ Circadian สลีปเมดคลินิก 2015;10(4):413-421. ดอย:10.1016/j.jsmc.2015.08.007

Brainard J, Gobel M, Scott B, Koeppen M, Eckle T. ผลกระทบด้านสุขภาพของจังหวะการเต้นของหัวใจที่ถูกรบกวนและศักยภาพของแสงธรรมชาติในการบำบัด วิสัญญีวิทยา 2015;122(5):1170-1175. ดอย:10.1097/ALN.0000000000000596

Dubrovsky YV, ซัมซา วี, คอนดราตอฟ อาร์วี การขาดโปรตีน CLOCK ช่วยลดอายุขัยและเพิ่มการพัฒนาต้อกระจกที่เกี่ยวข้องกับอายุในหนู เอจจิ้ง (ออลบานี นิวยอร์ก) 2010;2(12):936-944. ดอย:10.18632/aging.100241

ฟอนเซก้า คอสต้า เอสเอส, ริปเปอร์เกอร์ เจเอ ผลกระทบของนาฬิกาชีวิตต่อกระบวนการชรา ฟรอนท์นิวรอล. 2015;6:43. เผยแพร่เมื่อ 2015 มี.ค. 6. doi:10.3389/fneur.2015.00043

Froy O. จังหวะ Circadian อายุและช่วงชีวิตของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม สรีรวิทยา (เบเทสดา). 2011;26(4):225-235. ดอย:10.1152/physiol.00012.2011

Hood S, Amir S. นาฬิกาแก่ชรา: จังหวะ circadian และชีวิตบั้นปลาย เจคลินลงทุน 2017;127(2):437-446. ดอย:10.1172/JCI90328

Kapahi P, Kaeberlein M, Hansen M. ข้อ จำกัด ด้านอาหารและอายุขัย: บทเรียนจากแบบจำลองที่ไม่มีกระดูกสันหลัง อายุ Res Rev. 2017;39:3-14. ดอย:10.1016/j.arr.2016.12.005

คอนดราตอฟ เอเอ คอนดราตอฟ อาร์วี. นาฬิกาชีวิตและพยาธิวิทยาของสมองสูงวัย แนท เรฟ นิวโรไซ 2012;13(5):325-335. เผยแพร่เมื่อ 2012 มี.ค. 7. doi:10.1038/nrn3208

โอบายาชิ เค, ซาเอกิ เค, อิวาโมโตะ เจ และคณะ การได้รับแสงในเวลากลางคืน การขับเมลาโทนินในปัสสาวะออกหากินเวลากลางคืนในผู้สูงอายุ: การวิเคราะห์ภาคตัดขวางของการศึกษา heijo-kyo เจ คลีน เอ็นโดครินอล เมตาบ 2013;98(1):337-344. ดอย:10.1210/jc.2012-2874

ไรเตอร์ อาร์, สวิงเกน ซี, มัวร์ แอล, เฮนรี่ ทีดี, ทราเวิร์ส เจเอช. การพึ่งพาอาศัยกันของขนาดกล้ามเนื้อหัวใจตายและการทำงานของกระเป๋าหน้าท้องด้านซ้ายหลังจากการยกระดับ st circ res. 2012;110(1):105-110. ดอย:10.1161/circresaha.111.254284

เชียร์ เอฟเอ, ฮิลตัน เอ็มเอฟ, มันต์โซรอส ซีเอส, เชีย เอสเอ ผลที่ตามมาของการเผาผลาญและหลอดเลือดหัวใจจากการวางแนวที่ไม่ตรงของนาฬิกาชีวภาพ proc natl อนร่ sci สหรัฐอเมริกา a. 2009;106(11):4453-4458. ดอย:10.1073/pnas.0808180106



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า