Wiele procesów tj. wydzielanie śliny, jej skład, perystaltyka przewodu pokarmowego, wydzielanie enzymów, sekrecja hormonów, czy przepuszczalność bariery jelitowej wykazuje okołodobową zmienność. Przestrzeganie fizjologicznego dla nas rytmu dnia i nocy powoduje, że wszystkie te mechanizmy przebiegają we właściwy dla siebie sposób, dzięki czemu organizm funkcjonuje jak doskonała orkiestra symfoniczna. Zakłócenie naturalnego cyklu dobowego prowadzi do utraty synchroniczności tych procesów i może przyczynić się do licznych problemów zdrowotnych.
W dzisiejszym wpisie skupimy się na tym, w jaki sposób zaburzenia rytmu okołodobowego zwiększają ryzyko wielu chorób układu pokarmowego, jak skutecznie utrudniają ich leczenie oraz w jaki sposób można temu zapobiec.
Co wpływa na rytm okołodobowy człowieka?
Organizm ludzki nie posiada wbudowanego zegarka, który może go poinformować o tym jaka jest aktualnie godzina i jakimi zadaniami powinien w danym momencie się zajmować. Dlatego taką informację musi uzyskać w inny sposób – robi to poprzez odczytywanie sygnałów płynących z naszego otoczenia, ze świata zewnętrznego.
Dwa podstawowe czynniki kształtujące rytm okołodobowy człowieka to:
- ekspozycja na światło – zachowanie naturalnego cyklu światła i ciemności jest głównym czynnikiem kształtującym rytm okołodobowy człowieka. Zarówno ekspozycja na światło słoneczne o poranku, jak i unikanie ekspozycji na sztuczne światło po zmroku są niezbędne dla prawidłowej regulacji rytmów okołodobowych.
- pora i skład spożywanych posiłków – ludzie są przystosowani do spożywania posiłków w ciągu dnia, a poszczenia w nocy. Jedzenie dużych posiłków w późnych godzinach wieczornych, przed snem, oraz częste podjadanie w ciągu dnia wpływa negatywnie na rytm pracy układu pokarmowego
Pozostałe czynniki kształtujące rytm okołodobowy człowieka:
- temperatura otoczenia,
- aktywność fizyczna,
- przewlekły stres,
- jet lag,
- polimorfizmy genów zegarowych,
- czynniki społeczne (interakcje z ludźmi itp.)
Wpływ rytmów okołodobowych na układ pokarmowy
Nie ma zdrowych jelit bez prawidłowego rytmu okołodobowego. A im bardziej zaburzony rytm okołodobowy, tym większe problemy jelitowe i więcej trudności w ich leczeniu. Dotyczy to również pozostałych odcinków przewodu pokarmowego, a także pracy poszczególnych narządów tj. wątroba czy trzustka. Ten wszechstronny wpływ rytmu okołodobowego na układ pokarmowy wynika z faktu, że niemal wszystkie procesy trawienne wykazują zmienność okołodobową.
Zmianom okołodobowym w układzie pokarmowym podlega:
- wydzielanie i skład śliny,
- synteza i wydzielanie kwasu żołądkowego, enzymów trawiennych oraz żółci,
- wędrujący kompleks mioelektryczny,
- przepuszczalność bariery jelitowej,
- motoryka przewodu pokarmowego,
- skład i funkcja mikrobioty jelitowej,
- regulacja procesów zapalnych,
- i wiele innych …
Budując silne i prawidłowe rytmy okołodobowe wspieramy wszystkie powyższe procesy. Dzięki temu trawienie i wchłanianie pokarmu przebiega sprawnie, nie ma problemów z motoryką, odpowiedź zapalna znajduje się pod kontrolą, a mikrobiota jelitowa ma zapewnione odpowiednie warunki dla prawidłowego rozwoju.
Z kolei nawet łagodne zaburzenia okołodobowe spowodowane niewłaściwą ekspozycją na światło, spożywaniem posiłków o nieodpowiedniej porze czy brakiem aktywności fizycznej zaburzają przebieg wspomnianych procesów i zwiększają ryzyko wielu chorób układu pokarmowego.
Czym mogą skutkować zaburzenia rytmu okołodobowego?
1. Zespół jelita drażliwego (IBS)
Zaburzenia rytmu okołodobowego mogą brać udział w patogenezie oraz nasilaniu objawów zespołu jelita drażliwego (IBS). IBS częściej występuje u osób z nieregularnym trybem życia, pracą 3-zmianową [1 , 2 , 3]. Jedną z kwestii, która wskazuje na istotną rolę rytmów okołodobowych w przypadku problemów żołądkowo-jelitowych jest zanikanie objawów zespołu jelita drażliwego nocą (kiedy fizjologicznie ruchliwość okrężnicy maleje), a nasilenie ich o poranku (kiedy ruchliwość okrężnicy wzrasta).
2. Choroby zapalne jelit (IBD)
Funkcje układu immunologicznego również są regulowane w cyklu okołodobowym, a ich zaburzenia biorą udział w patogenezie m.in. chorób zapalnych jelit (IBD). Już nawet częściowe pozbawienie snu prowadzi do:
- aktywacji czynnika transkrypcyjnego NF-kappaB pełniącego kluczową rolę w regulacji odpowiedzi zapalnej i patogenezie IBD. W przypadku osób dotkniętych chorobami zapalnymi jelit obserwuje się znacznie zwiększoną aktywność NF-kappaB [4 , 5 , 6]
- wzrostu poziomu markerów stanu zapalnego (IL-6, TNF-a, białka CRP) w surowicy krwi [7].
Dodatkowo, w biopsjach jelitowych osób chorych na IBD obserwuje się zmienioną ekspresję genów zegarowych [8].
3. Mikrobiota jelitowa
W ciągu doby zachodzą istotne zmiany w obrębie mikrobioty jelitowej. W zależności od pory dnia zmienia się kompozycja bakterii, ich ruchliwość, a także stężenie metabolitów bakteryjnych tj. maślan czy propionian w poszczególnych częściach przewodu pokarmowego [9].
Zakłócenia rytmu okołodobowego wpływają negatywnie na mikrobiotę jelitową, ale również odwrotnie, to dysbioza jelitowa może prowadzić do rozregulowania rytmu okołodobowego.
Liang X., FitzGerald G.A.: Timing the Microbes: The Circadian Rhythm of the Gut Microbiome. Journal of Biological Rhythms 2017, 32(6): 505-515.
4. Choroba wrzodowa
Chorobowa wrzodowa żołądka i dwunastnicy występuje istotnie częściej w przypadku pracowników zmianowych oraz w okresie jesiennym, gdzie dochodzi do zmniejszonego wydzielania melatoniny [10]. Wykazano również, że pacjenci z chorobą wrzodową żołądka i dwunastnicy mają niższe stężenia melatoniny w porównaniu do osób zdrowych.
5. Podatność na infekcje
W zależności od pory dnia zmienia się podatność organizmu na infekcje jelitowe, a zaburzenia rytmu okołodobowego mogą tę podatność zwiększać [8]
6. Nowotwory
Praca zmianowa została zakwalifikowana przez Międzynarodową Agencję Badań nad Rakiem (IARC) do grupy 2A, czyli czynników prawdopodobnie rakotwórczych dla człowieka. Przypuszcza się, że zaburzenia rytmu okołodobowego mogą być jednym z czynników zwiększających ryzyko zachorowalności m.in. na raka jelita grubego.
7. Zespół przerostu bakteryjnego jelita cienkiego (SIBO)?
Ten podpunkt należy potraktować bardziej w ramach ciekawostki, gdyż liczba dostępnych danych jest bardzo niewielka. W dwóch badaniach wykazano, że natężenie oświetlenia może wpływać na zdolność do prawidłowego trawienia węglowodanów. W badaniach tych przebywanie w warunkach słabego oświetlenia za dnia oraz ekspozycja na jasne światło wieczorem skutkowały większym wydzielaniem wodoru po wieczornym posiłku (czyli potencjalnie gorszym trawieniem tego posiłku) [11 , 12].
Ponadto, w SIBO powszechnie występują problemy z motoryką przewodu pokarmowego (zwłaszcza wędrującym kompleksem mioelektrycznym), krążeniem żółci czy wydzielaniem kwasu żołądkowego, a wszystkie te czynniki znajdują się pod kontrolą rytmów okołodobowych. Stąd zaburzenia rytmu dobowego prawdopodobnie zwiększają ryzyko rozwoju SIBO, a regulacja rytmu dobowego powinna stanowić podstawę leczenia tego schorzenia.
Regulacja rytmu okołodobowego – jak to zrobić?
Kluczem do regulacji rytmu okołodobowego jest eksponowanie organizmu na naturalne czynniki świata zewnętrznego. Najprościej rzecz ujmując, im bardziej odwzorowujemy styl życia naszych przodków i im więcej czasu spędzamy na łonie natury – tym lepiej dla naszego rytmu okołodobowego.
Oto kilka wskazówek, które pomogą w regulacji rytmu okołodobowego:
1) ogranicz ekspozycję na światło niebieskie przed snem – w tym celu na 2-3 godziny przed snem możesz zastosować jedną z poniższych metod (lub połączyć dwie):
- instalacja aplikacji ograniczającej niebieskie światło na urządzeniach elektronicznych tj. F.Lux, Iris, Twilight,
- stosowanie okularów blokujących światło niebieskie (np. Uvex Skyper S1933X).
2) po wstaniu z łóżka wystaw się na działanie światła słonecznego – wyjdź na krótki spacer, wyprowadź psa, otwórz okno w mieszkaniu
3) unikaj spożywania posiłków bezpośrednio przed snem – ostatni z posiłków nie powinien być również tym najbardziej obfitym kalorycznie. Kolacja powinna być lekkostrawna i należy ją spożyć co najmniej na 2-3 godziny przed snem.
4) zadbaj o higienę snu – w pokoju powinno być maksymalnie ciemno, dość chłodno oraz cicho. Wypracuj sobie również stałe godziny snu i zadbaj o jego odpowiednią długość (7-9 godzin).
5) wysiłek fizyczny – unikaj intensywnego wysiłku fizycznego na chwilę przed snem, ale (!) jednocześnie zadbaj o to, aby odpowiednia aktywność fizyczna pojawiała się w trakcie dnia.
Podsumowanie
Rytmy okołodobowe uczestniczą w regulacji odpowiedzi zapalnej, kształtują skład i funkcję mikrobioty jelitowej, a także determinują to jak sprawnie trawimy pokarmy i wchłaniamy składniki odżywcze. Zaburzenia rytmu okołodobowego prowadzą do upośledzenia powyższych procesów i sprzyjają występowaniu wielu chorób układu pokarmowego tj. zespół jelita drażliwego, choroba wrzodowa żołądka czy SIBO.
Zbudowanie silnych rytmów okołodobowych jest niezbędne do przywrócenia właściwej funkcji układu pokarmowego. Poprzez właściwą ekspozycję na światło, spożywanie posiłków o odpowiednich porach czy aktywność fizyczną możemy wspierać leczenie wspomnianych schorzeń oraz zapobiegać ich nawrotom (np. w przypadku SIBO).
Bibliografia:
[1] Nojkov B., Rubenstein J.H., Chey W.D. et al. The Impact of Rotating Shift Work on the Prevalence of Irritable Bowel Syndrome in Nurses. Am J Gastroenterol 2010; 105(4): 842-847.
[2] Morito Y., Aimi M., Ishimura N. et al. Association between sleep disturbances and abdominal symptoms. Intern Med 2014; 53(19): 2179-83.
[3] Kim H.I., Jung S.A., Choi J.Y. et al. Impact of Shiftwork on Irritable Bowel Syndrome and Functional Dyspepsia. J Korean Med Sci 2013; 28(3): 431-437.
[4] Irwin M.R., Wang M., Ribeiro D. et al. Sleep Loss Activates Cellular Inflammatory Signaling. Biol Psychiatry 2008; 64(6): 538-540.
[5] Atreya I., Atreya R., Neurath M.F. NF-kappaB in inflammatory bowel disease. J Intern Med 2008; 263(6): 591-6.
[6] Han Y.M., Koh J., Kim J.W. et al. NF-kappa B activation correlates with disease phenotype in Crohn’s disease. PLoS One 2017; 12(7): e0182071.
[7] Irwin M.R., Wang M., Campomayor C.O. et al. Sleep deprivation and activation of morning levels of cellular and genomic markers of inflammation. Arch Intern Med 2006; 166(16): 1756-62.
[8] Rosselot A.E., Hong C.I., Moore S.R. Rhythm and bugs: Circadian clocks, gut microbiota, and enteric infections. Curr Opin Gastroenterol 2016, 32(1): 7-11.
[9] Liang X., FitzGerald G.A. Timing the Microbes: The Circadian Rhythm of the Gut Microbiome. J Biol Rhythms 2017; 32(6): 505-515.
[10] Segawa K., Nakazawa S., Tsukamoto Y. et al. Peptic ulcer is prevalent among shift workers. Dig Dis Sci 1987; 32(5): 449-53.
[11] Hirota N., Sone Y., Tokura H. Effect of Evening Exposure to Dim or Bright Light on the Digestion of Carbohydrate in the Supper Meal. Chronobiol Int 2003; 20(5): 853-62.
[12] Sone Y. Hyun K.J., Nishimura S. et al. Effects of dim or bright-light exposure during the daytime on human gastrointestinal activity. Chronobiol Int 2003; 20(1): 123-33.
