Za uravnavanje bioritma pomembna zora in mrak

Kozmično naključje, da se Zemlja okrog svoje osi zavrti v 24 urah, ima močan vpliv na veliko večino živih bitij. Ciklu dneva in noči, ki v povprečju traja 24 ur, so se morala prilagoditi tako, da so tudi njihovi bioritmi (cirkadijski ritmi) dolgi 24 ur. Zelo očitno je, da lahko zunanji dražljaji cirkadijski ritem ponastavijo, sicer ne bi mogli potovati med različnimi časovnimi pasovi. Manj pa je jasno, kako se to zgodi.

Ključna je svetloba, o tem ni nobenega dvoma. Ko je zunaj svetlo, se proizvodnja melatonina ustavi, za naše telo je dan. Na podvečer se začne izločati melatonin in v temi je za naše telo noč. Raziskave so pokazale, da se bioritem ohrani tudi brez zunanjih dražljajev, a se podaljša na približno 24 ur in 10 minut. Ni veliko, je pa dovolj, da že čez nekaj tednov izolirani posamezniki ne morejo ugotoviti, kateri del dneva je, niti koliko dni je sploh preteklo. Mimogrede je to tudi razlog, zakaj ni težko malo poležati in bioritem prestaviti na poznejšo uro, obratno pa terja železno voljo.

Sončna svetloba človeški bioritem venomer ponastavi na 24 ur. Raziskovalci na Univerzi v Manchestru so izvedli zanimivo študijo, kako točno svitanje in mračenje vplivata na bioritem. Sicer so vzeli miši, a verjetno je podoben mehanizem prisoten tudi pri ljudeh. Ugotovili so, da je poleg intenzitete svetlobe (po domače svetlosti) pomembna tudi barva.

Ko se zjutraj svita in ko se zvečer mrači, v ozračju prevladujejo druge barve kakor sredi dneva. Sončni zahod je morda res rdeč, a svet okoli nas je tedaj bolj modrikast. Ugotovili so, da ima to pomembne vplive na bioritem miši. Ko so mišim v nadzorovanem okolju z umetnim dnevom odstranili fazi svitanja in mračenja, so bili njihovi bioritmi zmedeni in manj natančni - zaostajali so. Izmerili so tudi aktivnost dela možganov, ki je zadolžen za uravnavanje bioritma, in ugotovili visoko aktivnost prav v času med dnevom in nočjo.

To pomeni, da je uravnavanje bioritma bolj zapleteno, kot smo doslej menili. Že naši babice in dedki so opozarjali, da v dnevnih prostorih ne smemo imeti luči, ki oddajo belo svetlobo, ker lahko tako učinkovito pokvarimo bioritem. Primernejša je rumena svetloba, ki je dovolj različna od Sončevega izseva, da ne zmede telesnih sistemov za uravnavanje bioritma. To je do neke mere res, a so na Harvardu že pred 20 leti ugotovili, da tudi rumene luči lahko resetirajo bioritem.

Kaj pa če bi želeli na silo podaljšati cirkadijski ritem na več kot 24 ur, pri čemer bi si pomagali z umetnimi svetili? To ni le akademsko vprašanje, saj je dan na Marsu dolg 24 ur in 40 minut. Če želimo kdaj kolonizirati Mars, bo prilagoditev na to trajanje dneva nujna (trajanje Marsovega dne imenujemo en sol). Inženirji in znanstveniki so to morali prestati že sedaj. Ko je Pathfinder leta 1997 pristal na Marsu, so ekipe upravljavcev roverja živele po Marsovem bioritmu. Podobno je bilo tudi z Opportunityjem in Spiritom, ki sta nekaj let pozneje prispela na Mars. Inženirji, ki so prestali to izkušnjo, pravijo, da je neprijetna in da človeka popolnoma povozi. Žal ni mogoče reči, ali je problem fiziološki (torej nezmožnost adaptacije na daljši cikel) ali sociološki (otežene interakcije z okolico). Dejstvo pa je, da so se inženirji uprli in NASA je morala sprejeti nekatere ukrepe, med drugim štiridnevni (štirisolni) delovnik za ekipe, ki živijo po Marsovskem času, in zgornjo mejo tri mesece tovrstnega dela.