E D I C E P S YC H O L O G I E S VA Z E K 1 .
[ OBSAH ]
D E N I S A J A N EČ KOVÁ
CIRKADIÁNNÍ
PREFERENCE R O Z D Í L N Ý Ž I V O T R A N N Í C H P TÁ Č AT A NOČ N ÍC H SOV
[ OBSAH ]
Oponovali: prof. MUDr. Soňa Nevšímalová, DrSc. PhDr. Martin Lečbych, Ph.D. Edice Psychologie, sv. č. 1 Neoprávněné užití tohoto díla je porušením autorských práv a může zakládat občanskoprávní, správněprávní, popř. trestněprávní odpovědnost. © Denisa Janečková, 2014 © Univerzita Palackého v Olomouci, 2014 ISBN 978-80-87895-18-4
[ OBSAH ]
Velice děkuji paní prof. PhDr. Aleně Plhákové, CSc., která mi svými radami, poznámkami, trpělivostí a ochotou pomohla zrealizovat můj výzkum a dokončit tuto studii. Také děkuji dr. Danielu Dostálovi, který mi velmi pomohl v boji se statistickými metodami a s webovou aplikací. Účastníkům výzkumu děkuji, že obětovali svůj čas a poctivě vyplnili testovou baterii, i když to bylo občas náročné. Dále bych chtěla poděkovat všem ze svého blízkého okolí za to, že stáli při mně, že mě podporovali, usmívali se na mě, dodávali odvahu a nevzdali to v době, kdy jsem to chtěla vzdát já. A hlavně bych chtěla poděkovat mému milovanému Luďkovi. Děkuji, že tě mám po svém boku, protože díky tobě jsem to dokázala! Tuhle knihu jsem napsala pro tebe.
[ OBSAH ]
E D I C E P S YC H O L O G I E S VA Z E K 1 .
[ OBSAH ]
„Nemoci nepadají z čistého nebe, ale nepozorovaně se v nás vyvíjejí z každodenních prohřešků proti přírodě. A jakmile překročí únosnou mez, propuknou navenek.“ (Hippokrates)
„Extrémní ranní ptáčata vstávají v době, kdy extrémní noční sovy usínají.“ (Roenneberg, Wirz-Justice, Merrow, 2003, 80)
[ OBSAH ]
E D I C E P S YC H O L O G I E S VA Z E K 1 .
[ OBSAH ]
Obsah
Úvod
11
1. Cirkadiánní rytmus a další biologické rytmy
17
1.1 Historické mezníky výzkumu rytmů
22
1.2 Charakteristiky biologických rytmů
27
1.3 Vývoj biorytmů
29
2. Regulace cirkadiánních rytmů
33
2.1 Suprachiasmatické jádro
34
2.2 Melatonin a jiné látky
39
2.3 Geny biologických hodin
41
3. Cirkadiánní rytmus a spánek
45
3.1 Charakteristiky spánku
45
3.2 Řízení bdělosti
50
3.3 Řízení spánku
53
3.4 Řízení cirkadiánního rytmu
55
4. Poruchy cirkadiánní rytmicity
59
4.1 Diagnostika poruch cirkadiánního rytmu
60
4.2 Mezinárodní klasifikace poruch spánku
61
4.3 Klasifikace poruch spánku podle MKN-10
70
4.4 Další onemocnění související s cirkadiánní rytmicitou
71
4.5 Terapie
74
5. Cirkadiánní preference
79
5.1 Chronotypy
79
5.2 Diagnostika a stanovení chronotypu
81
5.3 Rozdíly z hlediska pohlaví a věku
86
5.4 Rozdíly v tělesných funkcích
88
5.5 Rozdíly v prostředí a socioekonomických podmínkách
89
5.6 Cirkadiánní preference, osobnostní charakteristiky a životní styl
91
5.7 Cirkadiánní preference a psychické poruchy
97
6. Vymezení výzkumného problému
103
6.1 Výzkumné cíle
104
6.2 Hypotézy
106
7. Design výzkumu
109
7.1 Metody zpracování a analýzy dat
110
7.2 Testové metody
111
7.3 Výzkumný soubor
127
8. Výsledky
133
8.1 Cirkadiánní preference
133
8.2 Kvalita spánku
136
8.3 Depresivita
141
8.4 Zdraví škodlivé chování
144
8.5 Temperamentové a charakterové vlastnosti
149
8.6 Testování hypotéz
152
9. Diskuze
161
10. Závěr
173
Literatura
179
Abecední seznam použitých zkratek
195
Seznam tabulek
199
Seznam grafů
201
Seznam obrázků
203
Summary
205
Pojmový rejstřík
211
Jmenný rejstřík
221
Úvod
Téměř vše na naší planetě podléhá určitým rytmům. Ať už jde o stěhování ptáků, zimní hibernaci některých savců, příliv a odliv, východ a západ slunce, střídání ročních období, tlukot srdce, den a noc, spánek a bdění. Rovněž naše tělo funguje na základě souhry různých rytmů. Některé z nich jsou kratší, jiné delší. Pro tuto studii jsme si zvolili rytmy cirkadiánní, nebo též diurnální. Tyto rytmy odpovídají zhruba čtyřiadvacetihodinovému cyklu a za jejich typického představitele považujeme střídání cyklu spánku a bdění. Ačkoliv trvají tyto rytmy zhruba jeden den, je třeba si uvědomit, že podléhají individuálnímu načasování, jelikož každý z nás je jedinečný. Někteří z nás chodí spát brzy a vstávají časně zrána, jiní naopak vstávají kolem poledne a jsou vzhůru dlouho do noci. Tyto rozdíly se nazývají cirkadiánní preference a úzce souvisejí s individuálními cirkadiánními rytmy. Rozdíly mezi těmito preferencemi vyvolávají dojem existence dvou odlišných skupin lidí. Jedinci s preferencí časného ranního vstávání a uléhání před desátou hodinou večerní spadají k tzv. ranním chronotypům (jedinci s ranní preferencí). Na opačné straně spektra pak stojí lidé, kteří uléhají ke spánku v brzkých ranních hodinách a kteří jsou řazeni do skupiny jedinců s večerním chronotypem. Právě tyto rozdíly týkající se spánku, životního stylu, ale i dalších oblastí stojí za pojmenováním zmiňovaných skupin. Lidé s ranním chronotypem jsou laicky označováni jako ranní ptáčata (nebo též skřivani), lidé s večerním chronotypem jako noční sovy (nebo jen sovy).
11
[ OBSAH ]
ÚVOD
Neexistují ovšem jen tyto dvě skupiny, jelikož ve většině případů se lidé neřadí výhradně k jedné straně, zůstávají na středu, v tzv. neutrálním pásmu, a spadají tak do kategorie nevyhraněného typu. V množství publikací je možné se setkat s rozličnými pohledy na existenci ranních ptáčat a sov. Vyskytují se názory, které přítomnost rozdílů potvrzují, ale i vyvracejí. Odpůrci cirkadiánních rytmů argumentují tím, že rozdíly v cirkadiánních preferencích nejsou vrozené, ale lidé si upravují svůj spánkový cyklus vzhledem k sociálním a kulturním podmínkám, které je obklopují. Mnozí z autorů např. uvádějí, že noční sovy neexistují, že jde pouze o osoby, které pracují v noci, protože jsou (například kvůli nadměrnému počtu denních povinností či kvůli působení celé řady vlivů) v průběhu dne rušeni, zatímco v nočních hodinách mají dostatečný prostor i klid pro práci. Osobně se přikláníme k názoru, že se rozdíly v cirkadiánních rytmech či preferencích mezi jedinci vyskytují, což nám potvrzují vlastní zkušenosti z okolí. Z toho důvodu jsme si položili několik otázek: Existují cirkadiánní preference? Vyskytují se mezi jednotlivými skupinami lidí s odlišným chronotypem dostatečně velké rozdíly na to, aby výsledky výzkumu podnítily nejenom odbornou veřejnost zamyslet se nad důležitostí správně zvolené doby pro práci a odpočinek? Jaký vliv má naše vnitřní načasování na náš život? Jsme takto spokojení, nebo se naopak trápíme? Spíme dobře a dostatečně kvalitně? Cirkadiánní preference jsou úzce propojeny s oblastí spánku. Spánek se však do popředí zájmu vědců dostal poměrně nedávno, důležité výzkumy se v této oblasti začaly provádět před zhruba 50 lety. Cirkadiánním preferencím je pozornost věnována ještě mnohem kratší dobu. Budeme-li pátrat po informacích z výzkumu cirkadiánních preferencí v České republice, ať už v knihách, odborných periodikách, nebo na internetu, budeme možná překvapeni, jak málo výsledků objevíme. Zájem o tuto oblast v naší zemi narůstá velmi pomalu, nicméně věříme, že se do budoucna bude prohlubovat, protože počet jedinců, kteří se léčí s nějakým druhem poruchy spánku, velmi rychle vzrůstá – zejména v závislosti na stoupající pracovní
12
[ OBSAH ]
ÚVOD
zátěži a nárocích, které nám mnohdy nedovolují dostatečně kvalitně spát a které nám nabourávají vrozené cirkadiánní rytmy. Mezi tyto nároky se řadí pracovní stres, rodina, přátelé a vrstevníci, tragédie a jiné smutné události. V našem výzkumu jsme se zaměřili na specifickou oblast nároků – nároky spojené s vysokoškolským studiem. Studenti jsou velmi specifickou skupinou, v souvislosti s cirkadiánními rytmy si mohou ve většině případů rozdělit svůj čas tak, aby jejich aktivity odpovídaly nastaveným cirkadiánním preferencím. Ovšem právě nároky spojené se studiem mohou vyvolávat různé nástrahy, které mnohdy velmi nabourávají spánek – a nejedná se vždy jen o nepravidelný životní styl a rytmus. Jak tedy vypadají cirkadiánní preference, kvalita spánku a životní styl studentů vysokých škol a jak spolu tyto veličiny vzájemně souvisejí? Během vzniku této studie jsme se setkali s různými problémy, přičemž se nám některé podařilo vyřešit, jiné nás však donutily přehodnotit nastavená kritéria. Vše ale vedlo k jednomu: nesčetněkrát jsme byli donuceni změnit svůj vnitřní přirozený cyklus spánku a bdění. Návrat k původnímu stabilnímu stavu bude vyžadovat více času. Je to stejné, jako když vytáhnete jednu kartu z domečku z karet. Domeček se rozboří a vy pak musíte použít lepidlo, aby znovu držel, protože některé karty se při pádu zničily. A proto věříme, že tato studie přinese nové a zajímavé poznatky z oblasti, která se týká každého z nás, že probudí zájem vědců, studentů a dalších. Doufáme, že předkládaná práce pomůže lidem pochopit, že spánek je pro lidské tělo natolik důležitý a jedinečný, že není radno si s ním zahrávat.
13
[ OBSAH ]
E D I C E P S YC H O L O G I E S VA Z E K 1 .
[ OBSAH ]
TEORETICKÁ ČÁST
[ OBSAH ]
E D I C E P S YC H O L O G I E S VA Z E K 1 .
[ OBSAH ]
Cirkadiánní rytmus a další biologické rytmy
1
Již od pradávna, prakticky od svého vzniku, byla naše planeta vystavena různým vlivům. Díky svému výhodnému postavení v rámci sluneční soustavy mohla čerpat sílu a energii z nejbližší hvězdy, ze Slunce. Vývoj Země, stejně jako vývoj života na ní, se však musel tomuto slunečnímu vlivu přizpůsobit. Slunce určuje délku dne a den se během čtyřiadvacetihodinového rytmu, s různými odchylkami ve vztahu k zeměpisné poloze, střídá s nocí. Aby mohly organismy přežít a dále se rozvíjet, musely se tomuto cyklu přizpůsobit, a tak se daná perioda neodmyslitelně vryla do jejich genomů (Homolka et al., 2010). Život na naší planetě je ovlivněn střídáním světla a tmy, podléhá tak cirkadiánním rytmům. Odpovědi organismů na rozmanité podněty jsou pouze přibližné, někdy se vůči čtyřiadvacetihodinovému rytmu zrychlují, jindy opožďují. Na tyto rozdíly či nepřesnosti poukazuje již sám název rytmů. Označení cirkadiánní pochází z latinského circa, což znamená „asi“, „zhruba“ či „kolem“, a dies, což znamená „den“ (Homolka et al., 2010). Cirkadiánní rytmy bývají někdy označovány jako rytmy diurnální a řadíme mezi ně všechny pravidelné změny, které se opakují během čtyřiadvacetihodinové periody. Cirkadiánní rytmy však nejsou jedinými rytmy, které ovlivňují náš organismus. Existuje několik dalších druhů rytmů, které se pokusíme pro přehlednost přiblížit. Rytmy, které řídí naše organismy, dělíme do dvou velkých skupin. První skupinou jsou tzv. externí rytmy či synchronizátory. Mezi externí rytmy
17
[ OBSAH ]
CIRKADIÁNNÍ RYTMUS A DALŠÍ BIOLOGICKÉ RYTMY
řadíme vnější vlivy, které se uplatňují při běhu tzv. biologických rytmů, zkráceně biorytmů. Synchronizátory se dále dělí do tří kategorií, na jemné, slabé a dominantní. Typickými zástupci jemných1 synchronizátorů jsou kosmické vlivy (gravitace, magnetická pole, sluneční aktivita), mezi slabé synchronizátory2 pak patří vlivy meteorologické (vlhkost vzduchu, tlak vzduchu). Největší vliv na biorytmy má třetí kategorie, tzv. dominantní externí rytmy. Mezi dominantní synchronizátory patří zejména světlo, teplo, a pro člověka navíc zvuky či příjem potravy. Přestože jsou jednotlivé synchronizátory propojené, stále neznáme vliv každého z nich. Jasně určitelné jsou ty, které mají spojitost s konkrétním smyslem, ale víme, že na nás působí i takové vlivy, u nichž je spojitost zřejmá, cesta působení však nikoliv. Pravděpodobně znáte někoho, kdo trpí např. artritidou, a dokáže tak dopředu určit, že se změní počasí, což je jeden z typických příkladů (Homolka et al., 2010). Biologické rytmy se dělí do kategorií dle délky své periody. Základní dělení nabízí například Malachov (2006), který dělí biorytmy na denní, týdenní, měsíční, lunární a roční. Podrobnější dělení podle Bergera (1995) rozlišuje biorytmy ultradiánní (< 20 hodin), cirkadiánní (20–28 hodin), infradiánní (> 28 hodin), lunární (4 týdny) a cirkanuální (10–14 měsíců). U Bergrova dělení se vyskytují drobné rozdíly v délce trvání periody, se kterým ne všichni odborníci souhlasí. Nejpodrobnější a nejpřesnější rozdělení, s jehož hodnotami se v odborné literatuře setkáváme nejčastěji, nabízí Homolka et al. (2010, 21): 1
2
18
Ze všech tří typů mají slabé synchronizátory nejmenší vliv, ten však i přesto dle výzkumů není zanedbatelný. Prokázalo se například, že v době vrcholení sluneční aktivity (pravidelně přibližně každých 11 let) dochází k nárůstu sebevražd a mortality vůbec. Magnetické pole zase za určitých podmínek působí na růstové pochody v našem těle (zejména u krevních buněk či nádorů). Proto vznikl nový vědní obor, tzv. kosmobiologie, který se těmto pravidelným kosmickým jevům věnuje (Homolka et al., 2010). Dlouhou dobu se předpokládalo, že slabé synchronizátory nemohou působit, pokud převládá vliv dominantních externích vlivů. Tato myšlenka je v současné době překonaná. Výzkumy dokázaly, že meteorologické podmínky mohou značně ovlivnit např. přívod světla nebo tepla na povrch Země. Tyto změny ve složení atmosféry a jejich následný dopad na organismus se staly základem pro nový vědní obor, tzv. klimatoterapii (Petrásek, 2007).
[ OBSAH ]
CIRKADIÁNNÍ RYTMUS A DALŠÍ BIOLOGICKÉ RYTMY
Tab. 1 Přehled biorytmů3 Název biorytmu
Délka periody
ultradiánní
< 20 hodin
cirkadiánní
~ 24 ± 4 hodiny
infradiánní
> 28 hodin
cirkasemiseptánní
~ 3,5 dne
cirkaseptánní
~ 7 ± 3 dny
cirkavigintánní
~ 21 ± 3 dny
cirkatrigintánní
~ 30 ± 5 dnů
cirkasemianuální cirkaanuální solární cyklus
~ 6 měsíců ~ 1 rok ± 2 měsíce ~ 10,5 roku
Je důležité uvědomit si, že jednotlivé biorytmy spolu mohou fyziologicky souviset. Je například dokázáno, že u zdravého jedince je průběh cirkadiánního rytmu počtu lymfocytů opačný než průběh cirkadiánního rytmu hladin kortizolu v krevní plazmě (Berger, 1995). Změna jednoho z nich by se tedy zákonitě projevila ve změně průběhu cirkadiánního rytmu druhého. Pro většinu biorytmů je charakteristické, že se jedná o děje endogenní. Máme je zakódovány v našem těle a projevují se přímo na úrovni organismu, zejména na úrovni orgánů a tkání (např. nervových, srdečních apod.) a na některé z nich působí z exogenních vlivů pouze teplota. Tyto typy biorytmů jsou známy jako endogenní biorytmy bez vnějšího korelátu. Druhá skupina endogenních biorytmů, tzv. endogenní biorytmy s vnějším korelátem, je vázána na vnější podmínky, kterým se přizpůsobuje. Endogenní biorytmy s vnějším korelátem však fungují i za předpokladu, 3
19
Mezi ultradiánní rytmy je podle některých odborníků řazeno také pravidelné, každých 60–90 minut se opakující, střídání REM fáze spánku. Výzkumy ukázaly, že tato pravidelnost přetrvává i během bdění, kdy se u nás po 60–90 minutách zvyšuje tendence k usínání (Matoušek, 2000).
[ OBSAH ]
CIRKADIÁNNÍ RYTMUS A DALŠÍ BIOLOGICKÉ RYTMY
že dojde k přerušení působení určitého vnějšího vlivu. Zajímavé je, že na rozdíl od první skupiny endogenních biorytmů nejsou tyto citlivé na změnu teploty ani na chemické podněty. Dále existuje početná skupina biorytmů, které jsou na působení vnějších vlivů závislé a které se na tyto změny rychle adaptují. Takové biorytmy nazýváme exogenními (Homolka et al., 2010). Ačkoliv věda postupuje neustále dopředu, dodnes se vedou spory o to, který z biorytmů je exogenní a který endogenní. Interpretace jejich vzájemných vlivů je velmi náročná a složitá. Přesto se většina odborníků shoduje na tom, že cirkadiánní rytmus patří do skupiny biorytmů endogenních. Toto tvrzení lze podpořit faktem, že v neperiodickém prostředí, tedy v prostředí, kde je např. stálá tma či stálé světlo, se cirkadiánní rytmus projevuje v délce okolo 24 hodin4 (u člověka to je zhruba 24,2–25 hodin) (Mysliveček et al., 2009). Mírné prodloužení či jiné anomálie byly zkoumány v mnoha pokusech. Přelomová byla v tomto směru zejména domněnka německého fyziologa Jürgena Aschoffa a jeho kolegy Rütgera Wevera, kteří v 50. a 60. letech položili základy teorie, podle níž se za přirozených podmínek vnitřní biologické oscilátory harmonizují s rotací Země. Tento soulad se děje prostřednictvím tzv. Zeitgebers, vnějších ukazatelů času – tzv. časovačů, ke kterým oba vědci řadili zejména střídání světla a tmy. Platnost své teorie pak dokazovali v rozmezí zhruba 20 let na mnoha pokusech, kterých se zúčastnilo na 400 dobrovolníků, včetně několika nevidomých osob. Všechny osoby žily po určitý čas ve speciálně vybudovaném podzemním bunkru, kde neměly k dispozici žádná vodítka, která by určovala denní dobu. Účastníci pokusu neměli ani žádné spojení s vnějším světem, spánek, jídlo a jiné aktivity si však určovali sami. Aschoff s Weverem zjistili, že po určitém čase se jejich cyklus spánku a bdění prodloužil na přibližně 25 hodin (Pollak, Thorpy, & Yager, 2010). 4
20
Přesné určení délky periody cirkadiánního rytmu se odvíjí také od toho, jaký referenční bod si pro výpočet zvolíme. Budeme-li brát jako referenční bod Slunce, délka periody bude bezmála přesně 24 hodin (rozdíly cca 16–20 sekund jsou dány polohou zemské osy a eliptickým tvarem křivky oběhu Země). V případě Měsíce je to již 24,8 hodiny a u hvězd pak 23,9 hodiny (Homolka et al., 2010).
[ OBSAH ]