שעון ביולוגי הוא מנגנון פנימי של הגוף החי המווסת את פעילותו ההורמונלית של הגוף ואחראי על פעילותו הכימית של הגוף כולו.

מבנה השעון הביולוגי

השעון הביולוגי המפותח ביותר נמצא אצל יונקים. שעון ביולוגי זה מורכב ממקצב צירקדי שנקבע על ידי ההיפותלמוס שבמוח. הבלוטה ניזונה ממידע של חלבונים המפוזרים בנקודות שונות בגוף הנקראים קריפטוכרומים ומשמשים כחיישני אור.

השם 'מקצב צירקדי' (circadian rhythm) נגזר מהביטוי הלטיני circa dies שמשמעותו "בערך יום אחד" כיוון שהשעון מחלק את היממה לבערך 24 שעות וזהו מקור חשיבותו; השעון מווסת את פעילות הורמון השינה, פעילות הורמוני המין ופעילות המוליכים העיצביים במוח.

הפרעות בשעון הביולוגי

כל הפרעה קלה בשעון הביולוגי עשויה לגרום להפרעות שינה מסוגים שונים, כאשר אחת הידועות היא היַעֶפֶת ("ג'ט לג") הנגרמת כתוצאה משינוי באזור זמן ושיבוש חלוקת היממה בשעון, ובמקרים קיצוניים יותר תיתכן הפרעה בקצב הלב שגורמת להתקפי לב ואף לדום לב. הפרעה בשעון הביולוגיה עשויה לגרום גם למחלות נפש כגון דיכאון קליני והפרעה דו-קוטבית הנקראת גם מאניה דיפרסיה.

יעפת (ג'ט לג)

לאחר שהקריפטוכרומים המפוזרים על העור מאתרים ירידה ברמות האור שבסביבה, נשלח המידע דרך מערכת העצבים להיפותלמוס. ההיפותלמוס מייצר את הורמון השינה הקרוי מלטונין באמצעות תהליכים כימיים מורכבים שונים. המלטונין גורם לסידרת תופעות בגוף המסייעות לשינה.

אזור זמן הוא אזור על פני כדור הארץ שבו השעה זהה. נקודת המוצא לקביעת אזור הזמן היא קו האורך שלו. ביממה יש 24 שעות, וכדור הארץ מחולק לקווי אורך ב-360 מעלות, כך שרוחבו הממוצע של אזור זמן הוא 15 מעלות, ובין אזור זמן לאזור הסמוך לו מפרידה בדיוק שעה אחת.
הבדלי השעות בין המדינות נקבעים לפי מיקומן הגאוגרפי - כאשר השעון של הזמן האוניברסלי המתואם, UTC מציין את השעה בקו האורך אפס שעובר בגריניץ' שליד לונדון - מערבה ממנו השעות פוחתות ומזרחה ממנו השעות מתווספות.

המעבר מאזור זמן אחד לאחר גורם להפרעה בשעון הביולוגי המחלק את היממה ל-24 שעות משום שבעת טיסה ממדינה אחת שבה השעה מסוימת למדינה אחרת שבה השעה מוקדמת או מאוחרת יותר נגרם בלבול בשעון שעשוי לאחר או להקדים את הזמן באותו אזור זמן. ההפרעה בשעון מתבטאת בייצור בלתי מבוקר של מלטונין כיוון שהשעון עדין מתפקד על פי אזור הזמן הקודם. באמצעות הטיסה המרחקים בין אזורי הזמן קטנים באופן משמעותי ולשעון אין זמן להתכוונן לפי אזור הזמן החדש.

הפרעה זו גורמת לעייפות יתר (ועל כן ההפרעה נקראת יעפת) ויכולה לגרום לבחילות ולמיגרנות בשל אי התאמה בין שעות התאורה באזור הזמן החדש לבין השעות שהשעון מנסה לאתר. אחד הפיתרונות להסדרת השעון על פי האזור החדש הוא מלטונין סינתטי הנלקח מספר ימים כל לילה כדי להרגיל את השעון לשעות הלילה השונות אך מחקרים סטטיסטיים הראו שזהו פתרון מוגבל כיוון שבעת החזרה לאזור הזמן המקורי, השעון עדין בהתרגלות לשעון הזמן הזר ולאחר שיתרגל אל אזור הזמן הזר, יתרגל חזרה לאזור הזמן המקורי שכעת הוא חדש לו.

ראו גם

ביולוגיה | נוירולוגיה | ליקויים במערכת העצבים

Circadian rhythm | Circadiane Rhythmik | Reloj circadiano | Nycthémère | Biologische klok | Циркадный ритм