Objev žárovky znamenal odchýlení druhu Homo sapiens od přirozených podmínek. Mnoho lidí trpí nedostatkem světla, ale též nedostatkem tmy, která je nezbytná pro aktivitu melatoninu. Jak léčit poruchy spánku?

Některé věci jsou samozřejmé a vědě se jeví tak banální, že nestojí za to se jim věnovat. Zatímco všechny staré civilizace měly kulty slunečních, lunárních a planetárních božstev, osvícenci prohlásili, že jejich tajemství beze zbytku vyřešily Newtonovy zákony a sluneční skvrny se staly zajímavější než jasné sluneční světlo.

Ukázkovým příkladem malého zájmu o ně je příběh řešení křivice, jejíž výskyt významně vzrostl v souvislosti s průmyslovou výrobou doprovázenou tvorbou smogu, který nepříznivě ovlivňuje produkci přirozeného vitaminu D.

Nedostatek světla člověka zlomí

Význam slunečního světla pro zdravý rozvoj kostí rozpoznal při srovnávání poměrů v Anglii a v Japonsku misionář a lékař Theobald Adrian Palm a své poznatky publikoval již v 80. letech 19. století. Ty však byly zastíněny hledáním jiného aspektu téže komplexní příčiny, molekuly vitaminu D, která byla objevena až o půl století později.

Dnes již nikdo nepochybuje o příznivém vlivu denního světla na:

• růst a zdravý vývoj kostí a zubů
  
• dostatek růstového hormonu u dětí
  
• zrak
  
• metabolismus včetně fyziologických koncentrací glukózy a cholesterolu
  
• činnost systémů kardiovaskulárního i vylučovacího
  
• reprodukční funkce
  
• imunitu
  
• odolnost vůči stresu a únavě
  
• celkovou psychickou pohodu
  

Při narušení světelného režimu se ve všech těchto oblastech projevuje nejen dyskomfort, ale také závažné klinické problémy, počínaje například zvýšenou lomivostí kostí přes náchylnost k infekcím či nádorovému bujení a konče depresemi.

Nemocný doktor Rosenthal

Někdy může paradoxně znamenat velký přínos pro medicínu, když onemocní lékař. Nesmí to být pochopitelně choroba rychle smrtící, protože to by nemohl zpracovat své poznatky, ale musí být dost nepříjemná, aby ho dotlačila k bádání nad tématem, které by mu jinak uniklo.

Doktor Norman Rosenthal žil spokojeně v Johannesburgu, kde se střídala prakticky jen dvě roční období: jedno hezké a jedno deštivé. Během obou se ale Slunce zanořovalo pod obzor téměř kolmo a dost rychle.

V dospělosti odcestoval na Východ USA, kde působil v New Yorku. Jak píše v předmluvě k jedné ze svých knih, byl okouzlen „barevnými fanfárami podzimu“ a prožíval sladkobolné emoce vyvolávané stmíváním, které ve své vlasti neznal. Záhy ale okusil také rub této blyštivé mince, a to sezónní depresi spuštěnou nedostatkem slunečního světla.

Přes problematiku pacientů s obdobnými příznaky velmi rychle rozpoznal podstatu obtíží a  vzhledem k přátelským kontaktům s pracovníky bádajícími na nově objeveném hormonu melatoninu si také záhy dal tyto dvě oblasti do souvislosti. A začal psát novou kapitolu o cirkadiánních rytmech – kapitolu rozsáhlou a prozatím nedokončenou.

Když transplantujeme ledvinu od dárce z jiného časového pásma, pracuje v rytmu a v čase, na který byla zvyklá.

Ospalá ledvina

Vývoj života na Zemi byl od samého počátku ovlivňován střídáním světla a tmy ve čtyřiadvacetihodinovém – cirkadiánním – cyklu. Je tedy jasné, že se mu nezbytně musel přizpůsobit.

Tyto rytmy najdeme u všech živých organismů, od bakterií, hub a rostlin po živočichy. Ráno vstáváme, protože systém oscilátorů, náš vnitřní budík, hlásí, že nastal čas k činům.

Ustává sekrece melatoninu, který v noci plnil úkoly strážce spánku. Stoupá tělesná teplota a krevní tlak, ledviny začínají pracovat, střeva se dávají do pohybu.

Všechny tyto systémy mají své oscilátory se zajímavou pamětí; pokud např. transplantujeme ledvinu od dárce z jiného časového pásma, ta pracuje v rytmu a v čase, na který byla zvyklá.

Nicméně nakonec se také ona podřídí centrálnímu oscilátoru umístěnému v suprachiasmatických jádrech – oscilátoru, který má své vlastní geny, z nichž první objevený nese název „clock‑gen“.

Český objev

Že je tvorba melatoninu v šišince mozkové řízena biologickými hodinami v mozku jako první na světě zjistila česká fyzioložka a biochemička Prof. RNDr. Helena Illnerová, DrSc.

Centrální oscilátor ovlivňuje prostřednictvím nervových a humorálních impulzů všechny aktivity organismu od stupně celkového nabuzení až po buněčné dělení.

Naše biologické hodiny, pružně se přizpůsobující změnám délky dne, řídí sluneční světlo. Dlouho se věřilo, že máme jen dva typy světločivých elementů – tyčinky a čípky – a že světlo je tu jen pro to, abychom viděli, ale...

... všechno je jinak

Před několika roky byly v sítnici lidského oka objeveny třetí významné fotosenzitivní buňky, nesloužící k vytváření obrazu, ale zachycující jenom sytě modré světlo o vlnové délce kolem 480 nm. Jsou uváděny většinou zkratkou ipRGCs (intrinsically photosensitive Retinal Ganglion Cells), tedy vnitřní fotosenzitivní gangliové buňky sítnice.

Obsahují melanopsin, patrně nejstarší pigment, sloužící k rozlišování světla a tmy, který byl poprvé objeven ve světločivých strukturách na kůži žáby. U primátů se údajně vyskytuje jen v retině a dokonce pouze v 1 % zde existujících gangliových buněk.

Na rozdíl od signálů z tyčinek a čípků, jež postupují zrakovými nervy k primárním zrakovým centrům, signály z ipRGSc se šíří speciálními vlákny a míří nezprostředkovaně a přímo k „třetímu oku“, oscilátoru v hypotalamu.

Navíc melanopsinové receptory v oku regulují tvorbu hormonu melatoninu a komplexní systém melanopsin–epifýza–melatonin  synchronizuje naše vnitřní vnímání času s vnějším časem.

Proklatá žárovka

Objev žárovky znamenal další odchýlení druhu Homo sapiens od přirozených podmínek. Současný životní styl vede k tomu, že mnoho lidí trpí nedostatkem světla, ale též nedostatkem tmy, která je nezbytná pro aktivitu melatoninu.

Poruchy v rozhodujícím řídicím systému „světlo – oscilátor“ vedou k rozpadu dalších vnitřních rytmů a k desorganizaci řady funkcí, od psychických po základní tělesné.

Na vině může být jak zhoršený přísun kvalitního světla (noční směny, nedostatečné osvětlení, poruchy spánku), tak problémy na straně oscilátoru (např. geneticky podmíněný nedostatek melanopsinu u sezónní deprese).

Nejpřirozenější cestou ke zlepšení je v indikovaných případech fototerapie, dodání dostatečné dávky světla s požadovanými parametry. V kombinaci s doplněním dávek melatoninu může řešit řadu zdravotních problémů podmíněných narušeným cirkadiánním rytmem.