Biologinen kello ja elimistön rytmit
Ihmisellä on eri kestoisia fysiologisia ja käyttäytymiseen liittyviä rytmejä. Näistä tunnetuin on noin vuorokauden mittainen (sirkadiaaninen) rytmi (24 ± 4 tuntia, kuva «»1). Sirkadiaanisen rytmin lisäksi on olemassa lyhyempiä, ultradiaanisia rytmejä, joista tunnetuin lienee vireyden vaihtelu 90–110 minuutin jaksoissa. Toinen useimpien kokema vuorokausirytmiä nopeampi rytmi on vireyden vaihtelu 12 tunnin jaksoissa. Käytännössä tämä ilmenee väsymysjaksoina klo 03–06 ja klo 14–16. Vuorokautta pidempiä rytmejä, kuten esimerkiksi kuukautiskiertoa, kutsutaan infradiaanisiksi rytmeiksi.
Tunnetuin sirkadiaaninen rytmi on uni-valverytmi. Muita tunnettuja noin 24 tunnin jaksoissa vaihtelevia elimistön toimintoja ovat fysiologinen vireys, hormonien erittyminen sekä kehon lämpötila. Myös fyysinen ja psyykkinen toimintakyky vaihtelevat vuorokauden ajan mukaan. Tyypillisesti toimintakyky on parhaimmillaan päivällä ja alkuillasta ja alhaisimmillaan aamuyöllä. Toimintakyvyn vuorokausivaihtelu noudattaa melko tarkasti kehon sisälämpötilan vaihtelua.
Biologisia rytmejä säätelevät sekä ihmisen sisäiset että hänen ulkopuolellaan olevat tekijät. Ihmisen sisäisistä tekijöistä merkittävin säätelijä on aivojen sisäosissa, hypotalamuksen suprakiasmaattisissa tumakkeissa sijaitseva biologinen kello (kuva «»2). Tämän elimistön keskuskellon lisäksi kehossa on niin sanottuja laitakelloja esimerkiksi maksassa, haimassa ja sydämessä. Sisäisten kellojen toimintaa ohjaavat aikaa mittaavat geenit, kellogeenit. Nämä geenit määräävät ilmeisesti paljolti myös sitä, kuinka joustavasti itse kukin kykenee sopeutumaan vuorokausirytmin vaihteluihin.
Ulkoisista tekijöistä valo, liikunta, ravinto ja sosiaalinen kanssakäyminen ovat merkittävimpiä biologisten rytmien säätelijöitä. Niiden avulla rytmejä voidaankin muuttaa esimerkiksi vuorotyössä. Myös uni-valverytmi vaikuttaa oleellisesti monien elintoimintojen vuorokausirytmiin, kuten kasvuhormonin ja prolaktiinihormonin erittymiseen. Toisaalta on myös elintoimintoja, kuten pimeähormonina tunnetun melatoniinin ja stressihormonina tunnetun kortisolin erittyminen, jotka ovat huomattavasti vähemmän riippuvaisia uni-valverytmistä.
Ikääntymisen myötä elimistön rytmit muuttuvat jonkin verran. Esimerkiksi vuorokausirytmin siirtäminen hankaloituu, uni-valverytmi aikaistuu ja päiväunien tarve lisääntyy jonkin verran.
Työaikaratkaisuja mietittäessä on hyvä tietää, että ihmisen sisäisten kellojen mahdollisimman häiriötön toiminta tukee terveyttä suojaamalla esimerkiksi unihäiriöiltä ja sydän- ja verisuonisairauksilta.
