Wat is het circadiaan ritme?

In vrijwel elke cel van je lichaam tikt een biologische klok mee. Die klok stuurt processen aan die zich steeds herhalen in een cyclus van ruwweg 24 uur, van slapen en wakker worden tot schommelingen in bloeddruk, lichaamstemperatuur en hormoonafgifte. Dit terugkerende patroon heet het circadiaan ritme, ook wel het 24-uursritme of dag-nachtritme genoemd.

Hoe het werkt

Bij zoogdieren zit de hoofdklok in een klein hersengebied dat de suprachiasmatische nucleus (SCN) wordt genoemd. Dit klompje zenuwcellen ontvangt lichtsignalen vanuit de ogen en stemt daar de interne tijd op af. Daarnaast heeft bijna elk orgaan (de lever, het hart, de darmen) zijn eigen lokale klok. Die perifere klokken worden op hun beurt weer gesynchroniseerd door de hoofdklok in de hersenen. Samen zorgen ze ervoor dat biologische processen op het juiste moment plaatsvinden.

Licht is veruit de belangrijkste tijdgever. Blootstelling aan (dag)licht remt de aanmaak van het slaaphormoon melatonine en houdt je alert, terwijl afnemend licht in de avond de melatonineproductie op gang brengt en je lichaam voorbereidt op slaap. Maar ook andere factoren spelen mee, zoals maaltijdtijden, lichaamsbeweging en sociale routines.

Wat het circadiaan ritme allemaal aanstuurt

• Het slaap-waakritme, wanneer je slaperig wordt en wanneer je wakker bent
• Lichaamstemperatuur: die is ’s nachts het laagst en stijgt overdag
• Hormoonafgifte: onder meer cortisol (piek in de ochtend) en melatonine (piek ’s nachts)
• Celdeling en DNA-herstel: processen die deels ’s nachts actiever zijn
• Immuunfunctie: de activiteit van immuuncellen fluctueert gedurende de dag
• Stofwisseling: de lever verwerkt vetten en suikers volgens een dagelijks ritme

Wanneer het ritme verstoord raakt

Nachtwerk, jetlag, onregelmatige slaaptijden of langdurige blootstelling aan kunstlicht in de avond kunnen het circadiaan ritme ontregelen. Die verstoring gaat verder dan alleen slecht slapen. Onderzoek laat zien dat een langdurig verstoord ritme de expressie van klokgenen verandert, wat doorwerkt op de stofwisseling, het immuunsysteem en zelfs op processen die betrokken zijn bij het ontstaan van tumoren. Ook is er een verband gevonden tussen een verstoorde biologische klok en leververvetting en tussen circadiane ontregeling en cognitieve achteruitgang.

Het circadiaan ritme is overigens niet uniek voor mensen. Het komt voor bij vrijwel alle diersoorten, maar ook bij planten, schimmels en zelfs bij bepaalde bacteriën. In elk van deze groepen lijkt het ritme zich onafhankelijk te hebben ontwikkeld, een teken van hoe fundamenteel de afstemming op de dag-nachtcyclus is voor het leven op aarde.