Chúng ta biết rằng đồng hồ sinh học của cơ thể kiểm soát nhịp sinh học theo chu kỳ 24 giờ và hầu hết đều nghĩ nó nằm trong bộ não. Nhưng bạn có biết xương sống, gan hay da đều có đồng hồ sinh học riêng? Thật vậy, các nhà khoa học đã khám phá ra các đồng hồ sinh học ở từng cơ quan trong cơ thể. Theo họ, hiểu được cơ chế hoạt động của những đồng hồ này có thể có lợi cho chúng ta, chẳng hạn như xác định thời điểm tốt nhất để uống thuốc chữa bệnh.

Đồng hồ ở não rối loạn vì "ngủ nướng" cuối tuần

Đồng hồ sinh học tại não được biết đến với tên khoa học "Suprachiasmatic nuclei" (SCN). Đây là "đồng hồ trung ương" điều tiết nhiều hoạt động của cơ thể, bao gồm khi nào chúng ta buồn ngủ và khi nào thì tỉnh giấc, cũng như "chỉ huy" luôn đồng hồ ở các cơ quan khác. Về cấu tạo, nó là một búi gồm khoảng 50.000 tế bào thần kinh nằm ở vùng dưới đồi (hypothalamus) – khu vực có kích thước bằng quả anh đào nằm phía sau mắt.

Thông thường, SCN được khởi động khi ánh sáng ban ngày xuyên vào mắt, báo hiệu cho nó đã đến lúc giải phóng các hoóc-môn như cortisol và adrenaline, vốn mang lại sự tỉnh táo và thúc đẩy cơ thể tăng tốc hoạt động, cũng như khi nào cần giải phóng hoóc-môn mang lại cảm giác buồn ngủ melatonin. Tuy nhiên, việc thay đổi thói quen sinh hoạt có thể ảnh hưởng tới lịch trình của SCN. Chẳng hạn với chu kỳ thức/ngủ, điều quan trọng là chúng ta thức dậy và đi ngủ đúng giờ. Điều này lý giải tại sao ngủ nướng vào những ngày cuối tuần có thể ảnh hưởng đến chất lượng giấc ngủ và thường dẫn tới cảm giác uể oải vào sáng thứ Hai.

Đồng hồ ở lưng "tắt" cơn đau khi đêm xuống

Các tế bào trong đĩa đệm nằm giữa các đốt xương sống cũng có đồng hồ sinh học riêng và dưới sự hướng dẫn của SCN, chúng sản xuất ra cryptochrome khi ta ngủ – theo phát hiện mới được công bố trên tạp chí của Liên minh các hiệp hội về Sinh học thực nghiệm Mỹ. Cryptochrome là loại prôtêin giảm nhẹ tình trạng viêm ở đĩa đệm, nhưng nó trở nên vô hiệu khi trời sáng (theo chu kỳ sinh học) – lý do lưng bị cứng và đau trở lại. Do đó, thường xuyên ngủ ngon giấc cũng có tác dụng giảm đau lưng hiệu quả.

Đồng hồ ở da hoạt động mạnh vào ban đêm

Theo Giáo sư Satchidananda Panda – một trong những chuyên gia hàng đầu thế giới về nhịp điệu sinh học cơ thể (chronobiology), có lý do để làn da chúng ta trông sáng đẹp hơn vào sáng sớm. Đó là vì nhịp sinh học ở da và tóc hoạt động mạnh mẽ trong đêm. Cụ thể là trong giấc ngủ sâu, hoóc-môn tăng trưởng DHEA (do tuyến thượng thận sinh ra) kích hoạt cơ chế tái tạo của các tế bào da, giúp phục hồi vẻ tươi sáng cho làn da vào sáng hôm sau.

Đồng hồ ở gan xáo trộn vì bữa ăn muộn

Khi chúng ta ngủ, hệ tiêu hóa cũng ngủ theo. Do bao tử không có thức ăn vào ban đêm nên lá gan sẽ chuyển sang đốt cháy lượng mỡ mà cơ thể lưu trữ trong ngày để lấy năng lượng, thay vì đốt cháy đường trong thức ăn như ban ngày. Nhưng trong trường hợp bạn ăn tối gần giờ đi ngủ, thì chu kỳ này sẽ bị phá vỡ - tức là đồng hồ sinh học ở gan bị rối loạn. Khi đó, hệ tiêu hóa bị đánh thức trở lại và gan bị buộc kích hoạt qui trình lưu trữ chất béo thay vì đốt cháy nó, dẫn đến tăng cân.

Đồng hồ ở mắt nằm trong võng mạc

Theo các chuyên gia, một trong những cách chính để cơ thể xác lập thời gian ban ngày là tiếp nhận ánh sáng qua đôi mắt. Nhưng ngoài chức năng truyền tín hiệu báo thức đến đồng hồ sinh học tại bộ não, bản thân "cửa sổ tâm hồn" cũng có đồng hồ sinh học riêng. Cụ thể là vào ban ngày, chúng ta sử dụng các tế bào cảm quang nằm ở đáy mắt nhiều hơn để nhìn thấy màu sắc. Còn ban đêm, chúng ta sử dụng nhiều thụ thể ánh sáng khác nhau để có thể nhìn thấy trong điều kiện ánh sáng yếu hơn. Sự chuyển dịch cách thức sử dụng giữa các thụ thể như trên là do đồng hồ sinh học nằm trong võng mạc điều khiển – Phó giáo sư khoa học thần kinh Stuart Peirson ở Đại học Oxford cho biết.

Đồng hồ ở tim "ghét" buổi sáng

Khi ngủ, nhịp tim chúng ta đập chậm lại, thấp nhất là vào khoảng thời gian từ 2 đến 4 giờ sáng – thấp hơn từ 10 đến 30 nhịp đập/phút so với tốc độ trung bình vào ban ngày (do cơ thể không cần tuần hoàn máu nhiều). Nhưng trước khi thức dậy, SCN gửi tín hiệu tới tuyến thượng thận để tăng sản xuất hoóc-môn làm tỉnh ngủ như cortisol, khiến nhịp tim bắt đầu tăng lên. Lịch khởi động này đồng nghĩa buổi sáng cũng là thời điểm dễ lên cơn nhồi máu cơ tim, do huyết áp tăng lên thì những cục máu đông nhỏ hình thành trong đêm sẽ di chuyển đột ngột. Bằng chứng khoa học cho thấy, nguy cơ lên cơn đau tim vào buổi sáng cao hơn 49% so với các thời điểm khác trong ngày.

Đồng hồ của hệ miễn dịch yếu hơn vào rạng sáng

Tuy khó tin, nhưng hệ miễn dịch cũng có đồng hồ sinh học riêng và nghiên cứu mới cho thấy nó dễ nhiễm vi-rút vào đầu ngày hơn là cuối ngày. Trong thử nghiệm công bố trên Kỷ yếu của Viện hàn lâm Khoa học Quốc gia (PNAS-Mỹ), các nhà nghiên cứu cho chuột (loài vật có hệ miễn dịch gần giống với con người) phơi nhiễm với vi-rút Herpes vào nhiều thời điểm khác nhau trong ngày. Họ nhận thấy vi-rút sinh sôi vào thời điểm khởi đầu ngày mới nhanh gấp 10 lần so với khoảng thời gian sắp hết một ngày. Điều này đồng nghĩa uống thuốc chống vi-rút vào buổi sáng có thể mang lại hiệu quả cao hơn.

Đồng hồ điều khiển ham muốn tình dục ở nam và nữ khác nhau, nhưng vẫn tương thích

Ngay cả "chuyện yêu" của chúng ta cũng chịu tác động từ đồng hồ sinh học. Ở nam giới, nồng độ testosterone (hoóc-môn sinh dục chính chi phối nhu cầu tình dục ở "phái mạnh") thường tăng cao vào sáng sớm. Trái lại ở phụ nữ, nồng độ các hoóc-môn sinh dục nữ như oestrogen thường ở mức thấp nhất lúc mới thức dậy, nhưng lại tăng dần trong cả ngày.

Thông thường vào khoảng 22 giờ, nồng độ testosterone ở nam giới sẽ giảm xuống mức thấp nhất, trong khi hoóc-môn sinh dục ở nữ giới lại tăng cao đỉnh điểm. Tuy nhiên, do nồng độ hoóc-môn sinh dục ở nam giới lúc bắt đầu ngày mới cao hơn rất nhiều so với nữ giới nên dù có giảm xuống thì vẫn đủ đáp ứng nhu cầu yêu đương. Nhờ vậy mà hai phái tránh được tình trạng "lệch pha".

***

Giáo sư Russell Foster – một chuyên gia ngành khoa học thần kinh về quá trình sinh học tại Đại học Oxford (Anh) – cho biết, các đồng hồ sinh học trong cơ thể chúng ta dễ bị rối loạn vì giờ giấc ăn-ngủ thất thường. Vì vậy, "chú ý đến thời điểm và thời lượng ngủ hoặc giờ giấc ăn uống hợp lý có thể duy trì sức khỏe của đồng hồ sinh học, từ đó ngăn ngừa các bệnh như tiểu đường và béo phì" – ông giải thích thêm.

AN NHIÊN (Theo Daily Mail)