الساعة البيولوجية وتأثير العمل الليلي على صحة الإنسان

هل سبق لك وتساءلت سبب كون العاملين في المناوبات الليلية أكثر عرضة للإصابة بمرض السكري والسمنة وغيرها من الاضطرابات الأيضية؟ كشفت دراسة حديثة أجراها علماء في جامعة ولاية واشنطن ومختبر شمال غرب المحيط الهادئ الوطني عن أدلة جديدة تلقي الضوء على هذه الظاهرة. واكتشف الباحثون أن تعطيل الإيقاعات الداخلية للجسم يمكن أن يكون له عواقب صحية خطيرة طويلة المدى، بما في ذلك زيادة خطر الإصابة بأمراض القلب والسكتة الدماغية. ولكن ما الذي يحدث بالضبط داخل أجسامنا عندما نعمل ليلاً، وكيف يمكننا الوقاية من هذه المشاكل الصحية؟

حاولت الدراسة، والتي نُشرت في مجلة Proteome Research، أن تُجاوب على هذا السؤال بإجراء “تجربة منضبطة معشّاة- RCT” جلبوا فيها مجموعة من المشاركين المتطوعين وقسموهم إلى مجموعتين، إحداهما للعمل بالنهار والأخرى بالليل. وبعد نوبة عملهم الأخيرة، ظل المشاركين مستيقظين لمدة 24 ساعة -في نفس الظروف والعوامل- لقياس إيقاعاتهم البيولوجية الداخلية. فما الذي أسفرت عنه النتائج؟ سنعرف الجواب لاحقًا، ولكن أولًا..

ما هي الساعة البيولوجية؟

يوجد داخل كل إنسان نظام معقد يحكم وظائف الجسم، ويؤثر على كل شيء بدءًا من دورات النوم والاستيقاظ وحتى إفراز الهرمونات والتمثيل الغذائي. هذا النظام المعقد مدفوع بساعتنا البيولوجية الداخلية، والمعروفة بأنها نظام داخلي يُنظّم أنشطتنا البيولوجية على مدار الساعة ويرتبط بالضوء والظلام والطعام ودرجة الحرارة وغيرهم من العوامل الأخرى.

منذ ملايين السنين، كان البشر متناغمين مع دورة الأرض ليلا ونهارا التي تبلغ 24 ساعة، حيث تستجيب أجسادنا بشكل طبيعي للضوء والظلام المتغيرين.

يتم تنظيم الساعة البيولوجية من خلال مجموعة صغيرة من الخلايا في الدماغ تسمى النواة فوق التصالبية (SCN)، والتي تستجيب للإشارات الضوئية والظلام من البيئة لمزامنة وظائف الجسم مع دورة الليل والنهار. هذه الساعة الداخلية مسؤولة عن التحكم في إطلاق الهرمونات ودرجة حرارة الجسم والعمليات الفسيولوجية الأخرى التي تتبع الإيقاع اليومي.

فكر في الساعة البيولوجية باعتبارها مايسترو، ينسق السيمفونية المعقدة لوظائف الجسم للتأكد من أن كل شيء يعمل في تناغم. عندما تكون الساعة البيولوجية متزامنة، تعمل أجسامنا على النحو الأمثل، حيث تعمل عمليات مثل تنظيم الجلوكوز وإفراز الهرمونات والتمثيل الغذائي في تناغم تام.

ولكن ماذا يحدث عندما يختل هذا التوازن الدقيق؟ ما هي عواقب انحراف إيقاعاتنا الداخلية؟ تكمن الإجابة في الجانب المظلم من نوبات العمل الليلية، حيث يتعطل نسيج ساعتنا البيولوجية، مما يؤدي إلى سلسلة من المشاكل الصحية، بما في ذلك مرض السكري، والسمنة، والاضطرابات الأيضية.

ليس بمفهومٍ جديد

لقد فتن مفهوم إيقاعات الساعة البيولوجية، أو الساعة البيولوجية الداخلية، البشر لعدة قرون. على سبيل المثال، أدرك اليونانيون القدماء أن جسم الإنسان لديه دورة يومية طبيعية من النشاط والراحة. ومع ذلك، لم يتم إجراء الاكتشافات العلمية الأولى حول إيقاعات الساعة البيولوجية إلا في القرن الثامن عشر.

في عام 1729، لاحظ عالم الفلك الفرنسي جان جاك دورتوس دي ميران أن النباتات لها إيقاع يومي طبيعي، حتى عندما توضع في بيئة ثابتة. أدت هذه النتيجة إلى فهم أن الكائنات الحية لديها ساعة داخلية تنظم أنشطتها اليومية.

لننتقل سريعًا إلى ستينيات وسبعينيات القرن الماضي، عندما اكتشف العلماء أول جينات إيقاع الساعة البيولوجية لدى ذباب الفاكهة، مما مهد الطريق لفهم الأساس الجيني لساعتنا الداخلية.

أحد الرواد في مجال أبحاث إيقاع الساعة البيولوجية هو الدكتور جيفري هول، الذي حصل مع الدكتور مايكل روسباش والدكتور مايكل يونغ على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب عام 2017. عملهم على الساعة البيولوجية لذبابة الفاكهة أدى إلى فهم أعمق للآليات الجزيئية التي تحكم ساعتنا الداخلية.

لقد أوضحت التطورات الحديثة في التكنولوجيا والأبحاث الجينية تعقيدات نظام الساعة البيولوجية البشرية. نحن نعلم الآن أن ساعتنا الداخلية يتم تنظيمها بواسطة مجموعة من الخلايا في الدماغ تسمى النواة فوق التصالبية (SCN)، والتي تستجيب للإشارات الضوئية والظلام من البيئة لمزامنة وظائف الجسم مع دورة الليل والنهار على مدار 24 ساعة.

إن اكتشاف جينات الساعة المسؤولة عن توليد وتنظيم إيقاعات الساعة البيولوجية لدينا، قد سلط الضوء أيضًا على الآليات المعقدة التي تتحكم في ساعتنا الداخلية. على سبيل المثال، تبين أن جين PER2، وهو مكون رئيسي في الساعة البيولوجية، يلعب دورًا حاسمًا في الحفاظ على التوقيت المناسب لأنشطتنا اليومية.

على الرغم من التقدم الكبير الذي تم إحرازه في فهم إيقاعات الساعة البيولوجية، لا يزال هناك الكثير مما يتعين اكتشافه، ولكننا نخطو خطوات جيدة نحو ذلك، وهذا ياخذنا إلى الدراسة التي استشهدنا بها في البداية والنتائج التي أسفرت عنها.

مآلات اضطراب الساعة البيولوجية

على مدار الـ 24 ساعة التي ظل فيها المشاركون مستيقظين، أخذ الباحثون عينات من الدم وحللوها ليكتشفوا شيئًا مثيرًا للاهتمام: لقد تغيرت إيقاعات الساعة البيولوجية بشكل كبير لدى المجموعة التي عملت بالورديات الليلية، وذلك على عكس المجموعة الأخرى التي تميزت بالاستقرار البيولوجي.

في جوهرها، كشفت الدراسة أن جدول المناوبات الليلية أدى إلى انقطاع بين الساعة البيولوجية الرئيسية، التي تحكم إيقاعنا اليومي العام، والإيقاعات الداخلية الأخرى التي تنظم العمليات الحيوية مثل تنظيم الجلوكوز وإنتاج الأنسولين. يمكن أن يكون لعدم التطابق هذا عواقب بعيدة المدى، بما في ذلك زيادة خطر الإصابة بالسكري والسمنة، لا سيما أن الاضطراب يؤثر تحديدًا على مستويات الجلوكوز.

ولكن لماذا يحدث هذا؟ أحد التفسيرات المحتملة هو أن الجسم يحاول تعويض إيقاعات الجلوكوز المضطربة بتغيير إنتاج الأنسولين. في حين أن هذه الاستجابة قد تكون مفيدة على المدى القصير، إلا أنها يمكن أن يكون لها عواقب طويلة المدى، مثل مقاومة الأنسولين.

توفر نتائج الدراسة رؤى قيمة حول الآليات الجزيئية الكامنة وراء العلاقة بين العمل الليلي والاضطرابات الأيضية. ومن خلال فهم كيفية تأثير المناوبات الليلية على تنظيم الجلوكوز، يمكن للباحثين البدء في تطوير استراتيجيات للتدخل المبكر والوقاية من هذه الاضطرابات.

كيف تضبط ساعتك البيولوجية؟

أحد الحلول المحتملة هو تنفيذ جداول شخصية تأخذ في الاعتبار إيقاع الساعة البيولوجية الطبيعية للفرد. وقد يشمل ذلك أوقات بدء الورديات المتداخلة، أو ترتيبات العمل المرنة، أو حتى ضبط الإضاءة ودرجة الحرارة في مكان العمل لمحاكاة دورة ليلية أكثر طبيعية. فالاحتمالات لا حصر لها، والفوائد المحتملة كبيرة.

كذلك يمكن تثقيف العاملين في المناوبات الليلية حول عادات نمط الحياة الصحية، مثل ممارسة التمارين الرياضية بانتظام والوجبات الغذائية المتوازنة، للمساعدة في مواجهة الآثار السلبية لإيقاعات الساعة البيولوجية المضطربة. علاوة على ذلك، يمكن لمتخصصي الرعاية الصحية استخدام المؤشرات الحيوية لتحديد الأفراد الأكثر عرضة للآثار السلبية للعمل في النوبات الليلية، مما يسمح بالتدخلات والمراقبة المستهدفة.

ختامًا، إن اكتشاف مخاطر العمل في الورديات الليلية على إيقاعات الجسم الداخلية يعد خطوة حاسمة إلى الأمام، ومن خلال تسخير جهودنا، سينعم الأفراد بصحة أكبر، وستقل فرص الإصابة بمرض السكري، والسمنة، وغير ذلك من الاضطرابات الأيضية. إن مستقبل العمل يتغير، وحان الوقت لوضع صحة ورفاهية العاملين في الورديات الليلية في مقدمة هذا التغيير.