Инсулиновата чувствителност и способността на тялото да обработва въглехидрати не са еднакви през целия ден. Това се дължи на централния биологичен часовник в мозъка, който координира отделянето на хормони като кортизол, мелатонин и растежен хормон, а те влияят върху начина, по който тялото регулира кръвната захар (1).
Глюкозният толеранс следва циркаден ритъм
Биологичният часовник регулира циркадния ни ритъм – вътрешният 24-часов график на организма, който определя кога спим, кога сме будни и как се променят различните функции на тялото през деня и нощта. По този начин организмът ни знае как да се синхронизира и подготви за различните възможности и предизвикателства, които съпътстват цикъла на светлина и тъмнина. Основният времеви сигнал, който настройва централния часовник в мозъка ни, е светлината. Освен него имаме и периферни часовници, които се намират в различните тъкани и органи (черен дроб, мазнини, панкреас, мускули и др.). От една страна те получават информация от биологичния часовник в мозъка, но освен това, те са чувствителни и към други времеви сигнали – прием на храна, физическа активност и други. Вероятно се чудите как това има общо с глюкозата и инсулиновата чувствителност, но сега ще разберете. Глюкозният метаболизъм също следва циркаден ритъм. При здрави хора организмът обработва приетата глюкоза по-ефективно сутрин, отколкото вечер. Това означава, че глюкозният толеранс – способността на тялото да поддържа нормални нива на кръвната захар след прием на глюкоза, е по-добър в по-ранните часове на деня.
Тази дневна разлика се дължи отчасти на факта, че чувствителността към инсулина не е еднаква през цялото денонощие. Освен това бета-клетките в панкреаса, които произвеждат инсулин, реагират по-активно на глюкозата сутрин. Изследванията (1) показват, че този ритъм не зависи само от храненето, съня или условията на средата, а се контролира и от вътрешната циркадна система на организма.
В тази дневна динамика участват и хормони като кортизол, мелатонин и растежен хормон. Кортизолът се покачва преди активната част на деня и участва в мобилизирането на енергия, но същевременно може да отслаби инсулиновия отговор. Мелатонинът, който се повишава вечер и подготвя организма за сън, също е свързан с по-неблагоприятен контрол на глюкозата, особено ако храненето е късно. Растежният хормон също може да намали чувствителността към инсулин в определени тъкани. Затова способността на организма да обработва въглехидратите следва циркаден ритъм и не зависи само от това какво ядем, а и кога го ядем.
Болестите са неспособността на тялото да разчита времето
Многократно съм ви споделяла един любим цитат от д-р Джак Круз, който казва, че болестите са неспособността на тялото да разчита времето. Малко по-поетичен начин, който описва как нарушения във вътрешния биологичен часовник, нарушават синхрона между часовника в мозъка, часовниците в тъканите и моментите, в които се ангажираме с дадено поведение. Все повече изследвания показват, че когато вътрешният биологичен часовник е нарушен, това може да влоши чувствителността към инсулин. Причината не е само в по-малкото сън или в умората, а в това, че се губи именно синхронът между часовника в мозъка, часовниците в тъканите и моментите, в които приемаме храна. Тогава тялото може да произвежда, усвоява и използва глюкозата по-неефективно. Подобно разминаване засяга и метаболизма на мазнини, а комбинираният ефект повишава риска от развитие на инсулинова резистентност.
Данните за връзката между нарушения циркаден ритъм, инсулиновата резистентност и диабет тип 2 съществуват от десетилетия. Изследвания при хора и животни показват, че разминаването между вътрешния биологичен часовник и поведението – например късно хранене, недоспиване или циркадно разсинхронизиране, може да влоши обработката на глюкозата и чувствителността към инсулин (2).
Кога метаболитното ни здраве е най-добро?
Според хипотезата за циркадното нарушение метаболитното здраве е най-добро, когато дневни ритми в организма са синхронизирани помежду си. Това включва ритмите на сън и бодърстване, хранене и гладуване, хормоналната секреция, дейността на автономната нервна система, както и ритмите на централния и периферните биологични часовници. Когато тази синхронизация се наруши, рискът от инсулинова резистентност и диабет тип 2 може да се повиши. Съществена роля има и светлината, която е основният фактор, синхронизиращ централния биологичен часовник. Съвременният начин на живот често включва по-малко естествена светлина през деня и повече излагане на светлина през нощта, което може да наруши циркадния ритъм на организма.
Влошаването на глюкозния толеранс във връзка с циркадния ритъм може да се дължи на два различни фактора. Първият е самата циркадна фаза – в биологичната вечер глюкозният толеранс е по-лош. Вторият е циркадното разминаване – когато поведението ни, като хранене и бодърстване, е разместено спрямо вътрешния биологичен часовник. При циркадното разминаване се храним и бодърстваме във време, което за тялото е биологична нощ, или спим в неподходяща циркадна фаза. Това означава, че организмът е принуден да обработва хранителни вещества в хормонална среда, която не е биологично подходяща за хранене и бодърстване. В едно изследване циркадното разминаване е променило силно ритмите на мелатонина и кортизола спрямо цикъла на сън и бодърстване. Проблемът не е бил непременно в общото количество хормони, а във времето на пика им. Мелатонинът е достигал пик по средата на будния период, вместо по време на сън, а кортизолът – към края на будния период, вместо в началото му. Това показва, че проблемът невинаги е в това, че нивата на хормона са повече или по-малко, а че достига пик в неподходящ момент.
Циркадно разминаване и влошена инсулинова чувствителност
Циркадното разминаване създава метаболитно неблагоприятна среда. Тялото приема храна в хормонална фаза, която не е подходяща за хранене и бодърстване, а това води до по-високи нива на глюкозата след хранене и по-лош глюкозен толеранс. Един от възможните механизми е изместеният ритъм на мелатонина. Изследвания показват, че приет отвън мелатонин може да намали инсулиновата чувствителност, да влоши инсулиновата секреция и да понижи глюкозния толеранс (3). Това подсказва, че и физиологичните му концентрации, ако се появят в неподходящ момент, могат да допринесат за по-лош глюкозен контрол.
Биологичната вечер и влошеният глюкозен толеранс
Биологичната вечер също влошава глюкозния толеранс, но тук механизмът е по-различен от циркадното разминаване. Проблемът е по-скоро във функцията на бета-клетките на панкреаса. И знаете мотото: „Ще стане сложно, преди да стане ясно.“ За да разберем механизмът на влошения глюкозен толеранс вечер, трябва да знаем, че след хранене панкреасът отделя инсулин на две фази. Първата, раннофазова, е бърза и кратка. Това е почти незабавното освобождаване на вече синтезиран и складиран инсулин в бета-клетките. Нейната роля е да ограничи първото рязко покачване на кръвната захар след хранене. Втората, къснофазова, е по-бавна и по-продължителна. Тя поддържа контрола на глюкозата в следващия период след хранене.
В биологичната вечер раннофазовият инсулинов отговор е с 27% по-нисък, отколкото сутрин. Това показва, че по-лошият глюкозен толеранс вечер не се дължи на същия механизъм като при циркадното разминаване. При биологичната вечер основният проблем е отслабеният ранен отговор на бета-клетките, докато при циркадното разминаване по-важна роля има намалената инсулинова чувствителност. Сутрин глюкозният толеранс е по-добър, защото панкреасът реагира по-ефективно още в началото след хранене. При циркадно разминаване проблемът е, че караме тялото да обработва хранителни вещества и да будува във фаза, която не съвпада с вътрешния му часовник. И в двата случая резултатът е по-висока глюкоза след хранене и по-лош метаболитен контрол, но механизмите са различни.
По никакъв повод не трябва да интерпретирате прочетеното дотук като: „Не трябва да ям въглехидрати вечер.“ По-скоро изводът е, че има значение колко късно се храним. По-добре е да избягваме много късните вечери, когато за тялото вече е биологична нощ, и да концентрираме по-голямата част от въглехидратите в активната част на деня. Това не е същото като: „Трябва да изключа всички въглехидрати вечер.“
Абонирайте се за нюзлетъра ми, за да не пропускате новите статии.
Използвана литература:
1. Stenvers DJ, Scheer FAJL, Schrauwen P, la Fleur SE, Kalsbeek A. Circadian clocks and insulin resistance. Nat Rev Endocrinol. 2019 Feb;15(2):75-89. doi: 10.1038/s41574-018-0122-1. PMID: 30531917.
2. Morris CJ, Yang JN, Garcia JI, Myers S, Bozzi I, Wang W, Buxton OM, Shea SA, Scheer FA. Endogenous circadian system and circadian misalignment impact glucose tolerance via separate mechanisms in humans. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Apr 28;112(17):E2225-34. doi: 10.1073/pnas.1418955112. Epub 2015 Apr 13. PMID: 25870289; PMCID: PMC4418873.
3. Rubio-Sastre P, Scheer FA, Gómez-Abellán P, Madrid JA, Garaulet M. Acute melatonin administration in humans impairs glucose tolerance in both the morning and evening. Sleep. 2014 Oct 1;37(10):1715-9. doi: 10.5665/sleep.4088. PMID: 25197811; PMCID: PMC4173928.
