Změny času a naše vnitřní hodiny

Obsah listopadového dTestu

Aktuální číslo časopisu dTest 11/2020 Obsah listopadového dTestu

Publikováno v časopise 10/2020

Jednoho nechávají chladným, druhému jarní a podzimní změny času „nabourají“ režim na několik dnů či dokonce týdnů. V našem článku se dozvíte, kdy a proč bylo posouvání času zavedeno nebo co znamená pro lidský organismus. Přečíst si můžete i rozhovor se známou českou chronobioložkou Alenou Sumovou. Dočtete se v něm třeba, jak poznáme, že jsou naše vnitřní hodiny seřízeny špatně, proč někteří lidé reagují na změny času citlivěji než jiní či o čem je řeč v případě takzvaného „sociálního jet lagu“.

Franklinova ironie

Zajímavé je, že o možnosti zavedení letního času se zmiňoval už v roce 1784 Američan Benjamin

Franklin. Pravda ale je, že tento zámořský státník mluvil o změně času spíše ironicky. Lidé by podle něj měli v létě chodit spát i vstávat dřív a tak by lépe využili denní světlo.

Na jaře a na podzim si hodiny posouváme už více než sto let. Autorem návrhu na zavedení letního času byl v roce 1907 londýnský stavitel William Willett. Od teo­rie k zavedení do praxe uběhlo devět let; poprvé došlo ke změně standardního, tedy zimního, času na letní v roce 1916. Prvními zeměmi, v nichž k posunu času došlo, byly Německo, Rakousko-Uhersko, jehož součástí tehdy bylo i Československo, či Švédsko. V Rusku zavedli letní čas o rok později, ve Spojených státech amerických v roce 1918.

Změny času se v prvních letech po zavedení nestaly příliš populárními; země, které je zavedly, je postupně během několika let zase rušily.

Ke znovuzavedení letního času se přistoupilo za druhé světové války, kdy se hledala úsporná opatření všude, kde se dalo. A byly to právě úspory, konkrétně elektrické energie za svícení, které se staly počátečním hnacím motorem pro zavedení „umělého“ letního času.

Válečný zmatek

V českých zemích byl letní čas zaveden opětovně v roce 1940. Za zmínku stojí, že co se času týče, panoval tu za války trochu zmatek. Například mezi lety 1940 a 1942 zde nepřetržitě „běžel“ letní čas. Ještě v poválečných letech se u nás střídal zimní a letní čas, avšak pouze do roku 1949; poté nastala 30letá pauza a ke každoročnímu zavedení letního času došlo až v roce 1979.

Od té doby se čas mění pravidelně dvakrát ročně. Nejprve k jarnímu posunu na letní čas docházelo v dubnu, od roku 1981 se změna ustálila na poslední březnové sobotě. K posunu u zavedení zimního času se přistoupilo v roce 1996, kdy Evropská unie přesunula změnu času na poslední víkend v říjnu (do tohoto roku si lidé posouvali hodiny o měsíc dříve).

V posledních letech se polemizuje o změně, respektive zavedení celoročního času. Otázkou však stále zůstává, který z časů by měl být ten „správný“. S největší pravděpodobností se tak dříve avizovaný termín (rok 2021) pro nastolení jednotného času nestihne.

Do školy za tmy?

Aktuálně se hovoří v souvislosti s možností zavedení celoročního času o tom letním. K této variantě však odborníci mají výhrady. Jak říká v rozhovoru pro dTest Alena Sumová, tlak na zavedení celoročního letního času je nebezpečný. „To by skutečně mělo z dlouhodobého hlediska dramatičtější dopad než střídání samotné. V našich končinách by to znamenalo posun tmy během podzimních a zimních měsíců do ranní doby, kdy je většina lidí nucena být již aktivní – například děti by začínaly vyučování potmě a během nejkratších dnů by tma byla ještě i během prvních vyučovacích hodin. Absence ranního světla po tak značnou část roku by zhoršila schopnost seřízení hodin u velké části populace.“

Více o našich „vnitřních hodinách“, skřivanech, sovách nebo o tom, jak zmírnit dopady cestovního jet lagu, se dočtete v následujícím rozhovoru.

Doc. PharmDr. Alena Sumová, DSc.

je expertkou na chronobiologii a chronotypy. Od roku 1999 působí jako vedoucí oddělení Biologické rytmy ve Fyziologickém ústavu AV ČR a přednáší předmět Biorytmy člověka na Přírodovědeckých fakultách Univerzity Karlovy v Praze a Jihočeské Univerzity v Českých Budějovicích.

Rozhovor s Doc. PharmDr. Alenou Sumovou, DSc.

Čím se zabývá vědní obor chronobiologie, kterému se věnujete?

Chronobiologie je vědní obor, který se zabývá časovou organizací biologických procesů (z řeckého slova chronos, tj. čas), a to především s ohledem na jejich rytmické změny v odpovědi na cyklicky se měnící podmínky ve vnějším prostředí.

Živé organismy si vytvořily mechanismus, pomocí kterého se mohou na tyto pravidelné změny adaptovat a zvýšit tím pravděpodobnost svého přežití. Máme tedy v těle hodiny, které nám samočinně běží a řídí naše tělesné procesy tak, aby se cyklicky měnily v souladu s očekávanými změnami ve vnějším prostředí.

Chronobiologie zkoumá mechanismy, jak tyto hodiny pracují a jak porucha jejich funkce ovlivní život organismu. S ohledem na zdraví člověka je dnes nejvíce řešena problematika narušení denních cyklů v důsledku moderního způsobu života.

Jde o nově vzniklou disciplínu nebo vědci zkoumají fungování biorytmů již delší dobu?

Lidé si odpradávna všímali toho, že se příroda kolem nich cyklicky mění a stejně tak se mění také procesy v jejich těle. Přirozeně je to fascinovalo a snažili se porozumět tomu, jak je možné, že tyto cykly přetrvávají i v necyklickém prostředí.

Dlouho ale trvalo, než bylo prokázáno, že v těle skutečně máme samočinný mechanismus (hodiny), který může běžet zcela nezávisle na vnějších podmínkách a řídit cyklicky procesy i bez přítomnosti změn v prostředí. Tento poznatek byl vědeckou komunitou finálně přijat až v polovině minulého století a počátek novodobé chronobiologie tak datujeme od roku 1960, kdy její představitelé v čele s americkým vědcem Colinem Pittendrighem uspořádali symposium v americkém Cold Spring Harbour, příznačně nazvané Biologické hodiny, na kterém představili koncept, podle něhož tyto hodiny pracují.

Od té doby se chronobiologie stala jednou z nejdynamičtěji se rozvíjejících biologických disciplín. Přesto byla klasickými biomedicínskými obory ještě donedávna trochu opomíjena. To se však zcela změnilo, když v roce 2017 byla třem chronobiologům udělena Nobelova cena za fyziologii a medicínu. Dostali ji za objevy, které stály na počátku poznání molekulového mechanismu biologických hodin, ale především díky tomu, že nazrál čas a nahromadil se dostatek přesvědčivých důkazů o tom, jak velký význam má správná funkce těchto hodin pro zdraví člověka.

Mají svoje vnitřní hodiny i zvířata a rostliny?

Ano, hodiny má většina organismů žijících na Zemi, tedy především ty, pro které je vnímání cyklických změn v prostředí důležité pro přežití. Najdeme je u jednoduchých bakterií, hub, rostlin a živočichů včetně člověka.

V přírodě má obvykle všechno svůj hlubší smysl a poslání – jaký význam tedy mají právě biorytmy?

Máte zcela pravdu, že pokud by hodiny neměly hlubší význam, během evoluce by vymizely. Jejich smysl tkví v možnosti „být připraven na změnu, kterou mohu očekávat“. Díky hodinám se mohou živočichové připravit na nadcházející změny roční doby a tím zvýšit pravděpodobnost úspěšného rozmnožování a přežití.

Především jsou ale hodiny důležité pro řízení procesů na denní bázi a mohou nás tak připravit na dobu probouzení nebo usínání a tím optimalizovat během dne a noci průběh fyziologických procesů v našem těle.

Celkově lze shrnout, že bez hodin sice můžeme žít, ale jejich přítomnost a soulad s vnějšími cykly významně zlepšuje podmínky pro přežití rostlin a zvířat ve volné v přírodě a je zásadní pro zdraví člověka v běžném životě.

Skřivan, nebo sova?

Většina lidí má své vnitřní hodiny nastavené tak, aby doba jejich spánku připadala na noční hodiny a doba bdění na den. Nemusí to znamenat, že vstávání přímo milují, ale nedělá jim větší problémy. V populaci jsou ale, byť méně, zastoupené i dva další „tábory“ chronotypů. Příslušníci toho prvního, skřivani, vstávají ráno s obrovskou energií a radostí, a to mnohdy ještě dříve, než jim zazvoní budík.

Pro členy druhého tábora, sovy, je ranní vstávání skoro nesnesitelné; na rozdíl od skřivanů ale bývají aktivní do pozdního večera i noci.

Biologické hodiny máme v podstatě dané a přeučit se je vlastně nelze. Pravdou ale je, že se v průběhu života mění, například mezi dospívajícími se najde skřivanů pomálu, zato mezi seniory je zase minimum sov. Pro přehlednost připojujeme stručné charakteristiky obou krajních chronotypů:

Skřivani

  • Chodí spát dříve a vstávání v brzkou ranní hodinu jim nedělá problémy.
  • Ráno mívají spoustu energie, před prací si jdou třeba zaběhat.
  • V práci i jinde podávají dobrý výkon dopoledne, ale dostatek energie mají v podstatě celý den, kdy podávají vyrovnaný výkon.

Sovy

  • Usínají později, nesnáší ranní vstávání. Když už vstávat musejí, mívají pomalejší rozjezd a jsou po ránu rozmrzelé.
  • Dopoledne nepodávají moc dobrý výkon.
  • Nejvíce energie mívají večer.

Čím se tyto biologické hodiny řídí, co je ovlivňuje?

Hlavním faktorem je světlo, které tu bylo od počátku života a na které jsou hodiny nejvíce citlivé. To, že jsou seřizovány světlem, je zřejmé z jejich funkce – na změnu roční doby je upozorňuje měnící se délka dne, která signalizuje změnu sezóny, a denní čas odhadují podle cyklu střídání dne a noci. Kromě světla mohou být hodiny seřízeny i dalšími faktory, které mají význam pro přežití, například cyklus v dostupnosti potravy. Záleží přitom na tom, o které hodiny v těle se jedná.

Kromě těch, které jsou citlivé na světlo a kterým říkáme centrální, máme v těle též hodiny v různých buňkách, jež informaci o světle přímo nedostávají. Tyto takzvané periferní hodiny musí proto spoléhat na správné nastavení těch centrálních a musí být citlivé k signálům, které od nich dostávají. Jedná se tak o celý složitý systém hodin, který máme ve svém těle a který musí pracovat v souladu tak, aby mohl pomáhat nastavovat procesy v našem těle s ohledem na očekávanou změnu denní doby.

Jak poznáme, že máme své vnitřní hodiny dobře nastavené?

To obvykle nepoznáme, protože pokud správně běží, cítíme se dobře a nic nás nenutí o nich uvažovat. Co však poznáme zcela jistě, je, když je naopak nemáme správně seřízené. Dopad je komplexní a nejlépe vám jej popíše člověk, který letěl přes více než šest časových pásem a trpěl takzvanou „pásmovou nemocí“ neboli jet lagem. Není to nemoc v pravém slova smyslu, ale soubor příznaků, které ukazují na to, jak naše tělo odpovídá na špatně seřízené hodiny. Těm totiž trvá několik dní, než se zase znovu seřídí podle nového času a začnou v těle konat svou práci. Po dobu trvání jet lagu tak máme v těle systém vzájemně rozladěných hodin a to vede k těm dobře známým příznakům. Podobně je to v případě pracovníků ve směnném provozu.

Proč jsou někteří lidé spíše takzvaní skřivani a jiní sovy?

Proč je člověk skřivan nebo sova, s určitostí nevíme, dědičnost zde má pouze částečný vliv. Je ale jisté, že v populaci je většina lidí, kteří mají své hodiny nastaveny tak, aby doba jejich spánku připadala na noční hodiny, a jsou to tedy ti s takzvaným středním (normálním) chronotypem. Tito lidé uléhají do postele před půlnocí a vstávají kolem šesté nebo sedmé hodiny, pokud nejsou nuceni vstávat dříve kvůli pracovním povinnostem. Od tohoto „normálu“ se ale kontinuálně v obou směrech odchylují takzvané ranní (skřivani) a večerní (sovy) chronotypy a u skutečně extrémních odchylek, kdy spánek může být posunut do značné míry do světlé části dne, už nehovoříme o chronotypech, ale o spánkových poruchách.

Je chronotyp člověka nějak daný už při narození nebo se v průběhu života mění?

Chronotyp se skutečně během života jedince mění. V dětství a ve stáří je větší procento časných chronotypů, naopak během puberty a časné adolescence je vyšší procento velmi pozdních chronotypů. Člověk se tak z hlediska chronotypu mění a nejvýraznější změna je právě u mladých lidí, kdy se stávají na čas „sovami“ a preferují posouvání svých aktivit do nočních hodin. Samozřejmě to neplatí naprosto bezvýhradně, najdou se pochopitelně skřivani i mezi mladými a sovy i mezi starými lidmi.

Co když je člověk pozdního chronotypu nucen dlouhodobě své nastavení potlačovat, protože má například pracovní dobu od brzkých ranních hodin?

Být „sovou“ ve společnosti znamená neustálý konflikt mezi vnitřním nastavením hodin a sociálním časem. Pokud je člověk s pozdním chronotypem nucen k rannímu vstávání, budí jej budík v době jeho subjektivní noci, jelikož její nástup je u něj opožděn. Zažívá tak podobné symptomy jako u již zmíněného jet lagu, a proto hovoříme o „sociálním jet lagu“.

Z dlouhodobého hlediska to může mít řadu zdravotních rizik. U těchto lidí je proto více než u ostatních třeba dbát na to, aby se hodiny měly možnost přenastavit na dřívější dobu tak, aby jejich subjektivní noc více odpovídala nočním hodinám a vstávání nebylo tak problematické. Lze toho docílit tak, že se člověk bude dostatečně vystavovat intenzivnímu dennímu světu hned zrána a zvečera jeho působení omezí. O vlivu modrého světla na spánek toho bylo napsáno více než dost, nicméně to není jediný faktor; intenzivní světlo i bez modré složky, které působí déle, má stejný vliv.

Ač se už mnoho let mluví o zrušení změn času, zatím si stále dvakrát ročně hodiny posouváme. Má to na lidský organismus podobné dopady? Jsou někteří lidé ke vnímání změn času náchylnější než jiní a případně proč?

To si nemyslím. Hodiny většiny zdravých lidí jsou schopny se změně času o jednu hodinu poměrně snadno přizpůsobit, a jak jsem se již zmínila, člověk svým jiným chováním vystavuje své hodiny daleko drastičtějším změnám.

Existuje však v populaci určité procento lidí, kteří s posunem času mají opravdu problém, a trvá jim dlouho, než si přivyknou na nový čas. Jsou to děti, staří lidé nebo lidé s některými nemocemi. Jejich hodiny se nedokážou tak rychle přenastavit. U těchto lidí by bylo vhodné se na změnu času připravit a již před ní upravit denní režim tak, aby více odpovídal novému času.


Jsou podle vás jarní i podzimní změny času z hlediska vlivu na lidský organismus stejné nebo při jedné z nich tělo trpí více?

Vnímání změny času je individuální. Větší procento populace ale hůře vnímá změnu na jaře než na podzim, jelikož se skokem ze dne na den musí vstávat do tmy poté, co se již právě začínalo ráno rozednívat díky prodlužujícím se dnům.

Zvláště lidé s pozdním chronotypem, kteří jsou nuceni vstávat brzy ráno, se pak hůře změně času přizpůsobují, jelikož jim chybí ranní světlo pro seřízení jejich hodin. Nejvíce trpí především lidé, kteří musí vstávat do zaměstnání opravdu velmi brzy ráno, naopak to příliš nevadí těm, kteří si mohou ráno pospat. Změně na letní čas bychom se proto lépe přizpůsobili, kdyby k ní došlo později během roku, kdy už by většina lidí vstávala do světla.

Podle výzkumů několik týdnů po přechodu z letního na zimní čas výrazně (až o deset procent) vzrůstá počet infarktů. Může mít změna času skutečně vliv na srdeční problémy?

Hodiny člověka jsou uzpůsobeny k tomu, aby se byly schopny posouvat přibližně o jednu hodinu za jeden den. U zdravého člověka, který má své hodiny správně seřízeny, by posun času o jednu hodinu neměl mít tak dramatický dopad. Dle mého názoru zdravotní dopady, které jsou přiřčeny samotné změně času, zahrnují další faktory, které s tím souvisejí.

Pokud člověk má své hodiny špatně seřízené již před změnou času či pokud trpí nějakou srdeční chorobou, změna času může při vyvolání problému se srdeční činností spolupůsobit. Je to proto, že hodiny, které nejsou v souladu s denní dobou, nemohou připravit srdce a cévy a tím nastavit krevní tlak na očekávanou dobu ranního probuzení, což může přispět k srdečnímu selhání.

V prvních dnech a týdnech po změně času dochází podle výzkumů i ke zvýšenému počtu sebevražd. Můžeme jejich nárůst přičíst na vrub posunu času?

Zde platí to, co jsem již zmínila ohledně srdečních infarktů. Podobně u lidí s narušenými hodinami v kombinaci s psychiatrickým onemocněním může změna času přispět ke zhoršení psychického stavu. Je totiž velmi dobře prokázáno, že mezi hodinami a psychickým stavem existuje úzké propojení a všechna neuropsychiatrická onemocnění zahrnují do značné míry poruchu časové regulace v těle.

Sekundárním důsledkem změn času bývá také zvýšený počet pracovních úrazů i autohavárií. Čím si to vysvětlujete?

Analogicky s tím, co již bylo řečeno, je to dáno významnou úlohou hodin při nastavení denní doby, během které jsme schopni maximálního soustředění a kognitivního výkonu.

Existuje něco jako vhodný režim, který by lidé měli před změnou času či po ní dodržovat, aby předešli případným zdravotním potížím? Jak by měl vypadat?

Určitě by k urychlení přizpůsobení se na nový čas pomohlo, kdyby si lidé přenastavili hodiny alespoň o den dříve, tedy již z pátku na sobotu, a nikoliv až v neděli ráno. Dali by tak svým hodinám náskok a v pondělí po změně času by se jim mnohem lépe vstávalo.

Pomohlo by to i u již zmíněné pásmové nemoci neboli jet lagu? Případně co dalšího byste cestovatelům doporučila pro zmírnění jet lagu?

Princip je opravdu podobný, ale obvykle je potřeba přinutit hodiny k posunu o více hodin. Přizpůsobení je značně individuální.

Hodně také záleží na tom, zda letíme na východ nebo na západ, jelikož to má vliv na to, jak ochotně se naše hodiny posunou. Pokud letíme na západ, potřebujeme hodiny po příletu zpozdit, a tak je dobré se vystavovat přirozenému světlu do západu slunce a pak ještě umělému světlu do pozdních večerních hodin. I tak ale většinu lidí budí ještě pár dní jejich vlastní hodiny ráno předčasně.

Naopak při letu na východ musíme hodiny po příletu posunout dopředu a to jde obvykle pomaleji. Proto je dobré s tím začít již před odletem a vystavovat se světlu brzy ráno. S urychlením posunu hodin nám může pomoci i správně načasované podávání hormonu melatoninu, který při podání večer posune hodiny dopředu a podání ráno naopak hodiny opozdí.

Pokud v budoucnu dojde ke zrušení letního času, jaké to podle vás bude mít v pozitivním i negativním smyslu důsledky?

Zrušení letního času je velmi komplexní otázka, která má více rovin. Překvapivě zahrnuje i politickou rovinu. Na podporu jeho zrušení bylo vypsáno referendum na úrovni Evropské unie, kterého se však zúčastnilo překvapivě málo respondentů, z čehož je zřejmé, že to pro většinu lidí není tak žhavé téma, jak se mnohdy prezentuje. Vždy jsou slyšet především ty radikálnější hlasy pro a proti.

My jako chronobiologové jsme se přikláněli ke zrušení střídání především proto, že nemá v současné době opodstatnění a zbytečně zvyšuje zdravotní riziko u části populace. Na druhou stranu pokud by došlo k omezení doby začátku a konce letního času na skutečně letní období, toto riziko by bylo menší.

Daleko nebezpečnější je však současný tlak na zavedení celoročního letního času. To by skutečně mělo z dlouhodobého hlediska dramatičtější dopad než střídání samotné. V našich končinách by to znamenalo posun tmy během podzimních a zimních měsíců do ranní doby, kdy je většina lidí nucena být již aktivní – například děti by začínaly vyučování potmě a během nejkratších dnů by tma byla ještě i během prvních vyučovacích hodin. Absence ranního světla po tak značnou část roku by zhoršila schopnost seřízení hodin u velké části populace. Potvrdil to náš nedávný průzkum zastoupení chronotypu u české populace.


Přihlásit