บทความ นาฬิกาชีวิต
นาฬิกาชีวิต รอบเวลาที่เราใช้ชีวิตใน 24 ชั่วโมง นาฬิกาชีวิตไม่เพียงแค่กำหนดเวลานอนของเราเท่านั้น แต่ยังมีผลต่อระบบการทำงานอื่นๆ ในร่างกาย เช่น กระบวนการเมตาบอริซึม การสร้างเซลล์ใหม่ และระบบภูมิคุ้มกัน แสงสว่างจากหลอดไฟ การเดินทางข้ามประเทศ หรือการกินอาหารตอนดึกๆ ส่งผลกระทบต่อนาฬิกาชีวิต การตรวจสอบจังหวะเวลา การรักษาโรคโดยปรับจังหวะเวลาให้ถูกต้อง ทำให้เกิดประสิทธิภาพในการรักษาที่ดีที่สุด และเกิดผลข้างเคียงน้อยที่สุด
บันทึกการอ่าน ข้อคิดดีๆ
- รู้จักนาฬิกาชีวิต ผลกระทบที่มีต่อชีวิตเรา ประโยชน์ที่เราได้รับจากการทำกิจกรรมโดยคำนึงถึงช่วงเวลาที่เหมาะสม
- ตอนเช้าคือช่วงเวลาที่ต้องระวังสำหรับคนเป็นโรคหัวใจ
- ความสามารถในการเรียนรู้ของเด็กจะเพิ่มขึ้นตลอดทั้งวัน ตอนบ่ายเด็กจะเรียนรู้ได้ดีกว่าตอนเช้า
- ความสามารถในการเรียนรู้ของผู้ใหญ่จะลดลงตลอดทั้งวัน เป็นสาเหตุที่ต้องรีบทำงานสำคัญให้เสร็จในช่วงเช้า
- พละกำลัง สมรรถภาพของร่างกายจะเพิ่มมากขึ้นตลอดทั้งวัน ทำให้ตอนเย็นเรามักจะวิ่งได้ดีกว่าตอนเช้า
- การรักษาโรคโดยคำนึงถึงเวลาที่เหมาะสม จะช่วยให้การรักษาได้ผลดีขึ้น และลดผลข้างเคียงลงได้
- ความสามารถในการย่อยอาหารและการนำพลังานไปใช้ จะลดลงเรื่อยๆ ตลอดทั้งวัน เราควรลดปริมาณอาหารที่กินในตอนเย็น และไม่ควรกินมื้อดึก
- การนอนน้อยหรือนอนผิดเวลา ส่งผลกระทบต่อฮอร์โมนส์ในกระเพาะอาหาร ทำให้เรากินบ่อย และกินเยอะ ทำให้มีความเสี่ยงที่จะเป็นโรคอ้วนและเบาหวาน
- สไลด์สรุปเนื้อหาบางส่วนของบทความนี้
Circadian Rhythms คืออะไร
3.8 พันล้านปีที่แล้ว รอบการโคจรรอบดวงอาทิตย์ของโลก สั้นกว่าปัจจุบัน หรือใช้เวลา 23 ชั่วโมง 56 นาที 4 วินาที ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นแน่นอนนี้ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมในด้าน แสง อุณหภูมิ และการหาอาหาร แตกต่างกันในช่วงกลางวันและกลางคืน สิ่งมีชีวิตบนโลกนี้ รวมถึงมนุษย์ ใช้จังหวะการโคจรรอบดวงอาทิตย์ของโลก ให้เกิดประโยชน์ในแต่ละวัน ทำให้เกิดการปรับตัว ปรับพฤติกรรม เพื่อให้เหมาะสมกับความต้องการในแต่ละวัน แต่ละคืน
สิ่งมีชีวิตที่ใช้ประโยชน์จาก Circadian Rhythms จะได้เปรียบคู่แข่งในการหาอาหาร หรือหากใช้จังหวะเวลาได้อย่างมีประสิทธิภาพก็จะทำให้หลบหลีกนักล่า และเอาตัวรอดได้ดี
กระบวนการทางชีวภาพที่เกิดขึ้นในร่างกายของสิ่งมีชีวิต เพื่อให้เซลล์ทำงานได้ดี จำเป็นต้องมีสารเคมีถูกที่ ถูกเวลา ยีนส์จำนวนมากจะต้องเริ่มและหยุดการทำงานเป็นจังหวะสอดคล้องกัน สารประกอบ เช่น โปรตีน เอนไซม์ ไขมัน คาร์โบไฮเดรต ฮอร์โมนส์ ร่างกายต่างก็ต้องดูดซึม ย่อยให้เล็กลง เผาผลาญ และสร้างขึ้นมาตรงเวลา พลังงานจะถูกส่งไปยังเซลล์และนำไปใช้เพื่อ การเจริญเติบโต การเพิ่มจำนวน การเผาผลาญ การเคลื่อนไหว และการซ่อมแซมเซลล์ที่เสียหาย กระบวนการเหล่านี้ต่างก็ต้องใช้พลังงาน และต้องเกิดขึ้นในเวลาที่เหมาะสม เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพมากที่สุด และเพื่อหลีกเลี่ยงหายนะที่เกิดขึ้นจากความสับสนวุ่นวาย ในกรณีที่มีบางกระบวนการทำงานผิดจังหวะ
สิ่งมีชีวิตใช้จังหวะเวลาให้เกิดประโชน์โดยคำนึงถึงปัจจัยภายนอกอื่นๆ ด้วย เช่น อุณหภูมิ อาหาร น้ำฝน หรือแม้กระทั่งผู้ล่า ปัจจัยเหล่านี้เองคือสัญญาณที่บอกให้รู้ว่ากระบวนการอะไรควรจะเกิดเมื่อไหร่
กิจกรรมในแต่ละวันหรือการนอนของมนุษย์ก็เกิดขึ้นตามจังหวะ Circadian Rhythms ในช่วงที่ร่างกายตื่นตัว ช่วงเวลาที่มีการใช้พลังานมาก ร่างกายจำเป็นต้องเตรียมพร้อมสำหรับการกินอาหาร การย่อยและการดึงสารอาหาร การนำเลือดไปเลี้ยงอวัยวะหรือกิจกรรมที่เกิดขึ้นใน กระเพาะอาหาร ตับ ตับอ่อน ต่างก็ต้องเป็นไปตามจังหวะ การนอนหลับเป็นสัญญาณบอกว่ากระบวนการส่วนใหญ่ได้หยุดลง แต่ในระหว่างการนอน ก็ยังมีกระบวนการอื่นๆ ที่เกิดขึ้น เช่น การซ๋อมแซมเซลล์ที่เสียหาย การกำจัดของเสียหรือสารพิษ และในสมองเองก็จะประมวลผลข้อมูลความทรงจำ หากจังหวะเวลาผิดเพี้ยนไปจากปกติ ซึ่งเกิดขึ้นได้จากการเดินทางข้ามประทศหรือการทำงานกะดึก ก็จะทำให้ระบบภายในทำงานผิดจังหวะ ทำให้กิจกรรมหรือกระบวนการภายในทำงานผิดที่ผิดเวลา
สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีเซลล์สมองส่วนหนึ่งที่เรียกว่า Suprachiasmatic nucleus (SCN) ทำหน้าที่เป็นนาฬิกากลาง ควบคุมจังหวะการทำงาน แต่อวัยวะแต่ละส่วนในร่างกายต่างก็มีนาฬิกาของมันเอง มีจังหวะการทำงานของมันเอง แสงสว่างจะกระตุ้นส่วนรับแสงในเรตินา เพื่อบอกให้ SCN รู้ว่าทำงานผิดจังหวะ แสงสว่างจากหลอดไฟในตอนกลางคืน หรือการกินอาหารมื้อดึก ก็มีผลทำให้นาฬิกาชีวิตทำงานคลาดเคลื่อนได้ และจะส่งผลกระทบต่อจังหวะการทำงานของตับและตับอ่อน ทำให้มันทำงานผิดจังหวะ คลาดเคลื่อนไปจากอวัยวะส่วนอื่นๆ ในร่างกาย
นาฬิกาชีวิต ฤกษ์ดี ยามดี จะทำอะไรเวลาไหนเป็นเรื่องสำคัญ
งานวิจัยจำนวนมากทำให้เรารู้ว่า เหตุการณ์หรือสิ่งที่เกิดขึ้นในร่างกาย ไม่ว่าจะเป็นด้านกายภาพหรือทางความคิด เกิดขึ้นแตกต่างกันในแต่ละช่วงเวลา เช่น
- อาการปวดฟันจะลดน้อยลงในตอนเช้า
- งานตรวจอักษรจะทำได้อย่างมีประสิทธิภาพที่สุดในตอนเย็น
- ความเจ็บปวดจากการใช้แรงกายจะเริ่มขึ้นในตอนเย็น
- การคลอดตามธรรมชาติมักจะเกิดขึ้นในตอนเช้าตรู่
- ความแม่นยำของลูกเสิร์ฟสั้นหรือยาวในกีฬาแบดมินตัน ตอนกลางวัน จะแม่นยำมากกว่าตอนเช้าหรือตอนเย็น
- ความแม่นยำของลูกเสิร์ฟแรกในกีฬาเทนนิส ตอนเช้า จะแม่นยำมากกว่าตอนกลางวัันหรือตอนเย็น แต่ความเร็วของลูกเสิร์ฟในตอนเย็นจะมากกว่าตอนเช้า
- ความเร็วของนักว่ายน้ำ ตอนเย็นจะเร็วกว่าตอนเช้าหรือตอนกลางวัน
- ทักษะการเล่นฟุตบอล เช่น ลูกวอลเลย์หรือความเร็วของการเลี้ยงบอล สูงขึ้นในตอนเย็น
- กีฬาที่ต้องใช้ทักษะ เช่น แบดมินตัน เทนนิส หรือฟุตบอล นักกีฬาจะทำได้ดีที่สุดในตอนเช้า ส่วนกีฬาที่ต้องใช้ความแข็งแรงของร่างกายจะทำได้ดีในตอนเย็น
ตอนเช้าคือช่วงเวลาอันตรายของคนเป็นโรคหัวใจ
ความดันเลือดและอัตราการเต้นของหัวใจที่เปลี่ยนแปลงในแต่ละช่วงเวลาของวัน ก็เป็นสิ่งสำคัญที่เกี่ยวข้องกับ Circadian Rhythms ความดันเลือดของมนุษย์จะสูงขึ้นก่อนตื่นนอน อาการทางหัวใจหลายๆ อย่าง เช่น ภาวะหัวใจหยุดเต้นเฉียบพลัน กล้ามเนื้อหัวใจตายเฉียบพลัน ภาวะที่สมองขาดเลือด มักจะเกิดขึ้นในตอนเช้า ตั้งแต่ 6 โมงเช้า ถึงตอนเที่ยง ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ ก็เกิดขึ้นตามจังหวะของ Circadian Rhythms เช่นกัน และมักจะเกิดขึ้นบ่อยในตอนกลางวันมากกว่าตอนกลางคืน
โรคกล้ามเนื้อหัวใจตายเกิดขึ้นบ่อยในตอนเช้า เกิดบ่อยกว่าในตอนเย็น 2-3 เท่า ในตอนเช้าตรู่ ระดับความดันตัวบนและอัตราการเต้นของหัวใจจะเพิ่มสูงขึ้น ทำให้หัวใจต้องการพลังงานและออกซิเจนมากขึ้น แต่ในตอนเช้าก็เป็นช่วงเวลาที่การหดตัวของหลอดเลือดที่ไปเลี้ยงหัวใจเพิ่มขึ้น ทำให้เลือดและออกซิเจนไม่เพียงพอและขัดกับความต้องการที่เพิ่มขึ้น เป็นจุดเริ่มของภาวะกล้ามเนื้อหัวใจตาย
โอกาสที่เกล็ดเลือดจับตัวเป็นลิ่ม เพิ่มสูงขึ้นตาม Circadian Rhythms ทำให้ในตอนเช้าเป็นช่วงเวลาอันตราย ที่จะเกิดภาวะกล้ามเนื้อหัวใจตาย
นอนไม่พอ เพิ่มความเสี่ยงเป็นโรคหัวใจ
Till Roenneberg ศาสตราจารย์ด้าน Chronobiology ได้ศึกษาช่วงเวลานอนของคนโดยใช้แบบสอบถาม และจำแนกคนออกเป็นกลุ่ม ตามช่วงเวลานอนและเวลาตื่น ในวันทำงานและวันหยุด จากคนจำนวน 2 แสนที่ส่งข้อมูลกลับ และการวิเคราะห์จากวันหยุด ซึ่งส่วนใหญ่คนจะไม่ตั้งนาฬิกาปลุก ทำให้รู้จำนวนของคนที่เป็นประเภทคนตื่นเช้าและคนกลางคืน ได้แม่นยำ
จากการศึกษาพบว่า 10-15% เป็นคนตื่นเช้า อีก 10-15% เป็นคนกลางคืน คนที่ตื่นสายและนอนดึก นอกจากนั้นยังพบว่ามีคนจำนวนหนึ่งที่มีความพิเศษมากๆ เช่น คนที่นอนตั้งแต่ 2 ทุ่ม และตื่น ตี 4 และคนที่นอนตี 4 และตื่นเที่ยง และพบว่าหลายคนที่ใช้ชีวิตและมีเวลานอน 2 แบบ คือวันทำงานจะใช้นาฬิกาช่วยปลุก และวันหยุดที่จะปล่อยให้ตื่นตามจังหวะธรรมชาติ จำนวนคนที่ใช้นาฬิกาปลุกในวันทำงานมีมากถึง 80% และการเพิ่มขึ้นของคนใช้ยาเพื่อให้ช่วยหลับในตอนกลางคืน และใช้เครื่องดื่ม ชากาแฟ เพื่อให้ตื่นในตอนกลางวัน
Social Jet Lag คือคำที่ศาสตราจารย์ใช้เรียก ความแตกต่างของการตื่นตามนาฬิกาปลุกในวันทำงานกับการตื่นตามธรรมชาติในวันหยุด กลุ่มคนพิเศษที่ตื่นสายมากๆ ถ้าต้องบังคับให้ตื่นตอน 7 โมง ก็จะได้รับผลกระทบจาก Social Jet Lag เช่นเดียวกันกับกลุ่มคนพิเศษที่ตื่นเช้ามากๆ ถ้าต้องเจอกับความกดดันหรืองานสังคมที่ทำให้ต้องนอนดึกๆ ก็จะได้รับผลกระทบจาก Social Jet Lag เช่นกัน
ในบรรดาผู้ที่ตอบแบบสอบถาม มีคนเพียง 13% เท่านั้นที่พบว่าไม่ได้รับผลกระทบจาก Social Jet Lag ส่วนอีก 69% ที่เหลือจะได้รับผลกระทบอย่างน้อย 1 ชั่วโมง และมี 1 ใน 3 ที่ได้รับผลกระทบตั้งแต่ 2 ชั่วโมงขึ้นไป ความจำเป็นของงานสังคมเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้คนต้องนอนผิดเวลา มีคน 5% ที่ได้นอนน้อยกว่า 20% ที่ร่างกายจำเป็น และ 35% ของคนที่ได้นอนน้อยกว่า 10% ในวันทำงาน มีเพียง 25% เท่านั้นที่ได้นอนในวันทำงานพอๆ กับวันหยุด
คนกลางคืนจะทำงานตอนกลางคืนได้ดีกว่าคนตื่นเช้า แต่ผลกระทบของ Social Jet Lag ก็ทำให้เกิดความเสี่ยงของโรคหัวใจ ในพื้นที่ของคนที่ได้รับผลกระทบจาก Social Jet Lag จำนวนมาก ก็พบว่ามีจำนวนคนสูบบุหรี่มากขึ้น และคนดื่มแอลกอฮอล์ เครื่องดื่มคาเฟอีน และมีระดับความเครียดสูง ก็มีมากขึ้นด้วย
คนที่ได้รับผลกระทบจาก Social Jet Lag มักจะเป็นคนที่มีน้ำหนักเกิน โดยพบว่าทุกๆ 1 ชั่วโมงที่ได้รับผลกระทบ ก็เพิ่มความน่าจะเป็น 30% ที่จะมีน้ำหนักเกิน ตรงข้ามกับคนที่ได้รับผลกระทบน้อย หรือคนตื่นเช้า ก็พบว่าจะเป็นคนที่มีความสุข และมีความกระตือรือร้นมากกว่า สาเหตุที่ทำให้คนตื่นเช้ามีความสุขเป็นไปได้ว่าจะเกิดจาก จังหวะการนอนธรรรมชาติที่สอดคล้องกับความต้องการทางสังคม ทำให้นอนและตื่นตามเวลา
นาฬิกาชีวิตและอายุ มีผลต่อการเรียนรู้
พันธุกรรม พื้นที่อาศัย และอายุต่างก็มีผลต่อการเป็นคนตื่นเช้าหรือคนกลางคืน วัยเด็กมักจะตื่นเช้า คนที่เริ่มเข้าสู่วัยผู้ใหญ่มักจะนอนตื่นสาย และเมื่อเวลาผ่านไป ก็จะค่อยๆ ปรับเปลี่ยนจนกระทั่งอายุประมาณ 50-60 ปี ก็จะกลับมาเหมือนวัยเด็กอีกครั้ง
ประสิทธิภาพของการเรียนรู้ในคนที่เริ่มเข้าสู่วัยผู้ใหญ่ จะเพิ่มสูงขึ้นตลอดทั้งวัน ในขณะที่ผู้สูงอายุจะทำได้แย่ลง งานวิจัยของ Lynn Hasher เปรียบเทียบผลการเรียนรู้ที่ต่างกัน ในช่วงเช้า และช่วงบ่าย ในเด็กและผู้ใหญ่ พบว่าคะแนนการทดสอบในช่วงบ่ายของเด็กเพิ่มขึ้น 10% จากตอนเช้า ในขณะที่ผู้ใหญ่ลดลง 7%
งานวิจัยทำให้พบความย้อนแย้ง ที่ให้ครูมาสอนเด็กในช่วงเช้า ซึ่งเป็นเวลาที่ครูพร้อมจะสอนแต่เด็กยังไม่พร้อมจะเรียน
นอกจากนั้นความเชื่อที่ว่าให้เด็กเรียนวิชาหนักๆ เช่น คณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ในช่วงเช้า ส่วนวิชาเบาๆ อย่างพละ ศิลปะหรือคนตรี ให้เรียนตอนบ่าย ตารางเรียนนี้ก็ถูกกำหนดโดยครู ไม่ใช่ตัวนักเรียน
ความคิดที่ว่าเด็กจะกระตือรือร้นมากในตอนเช้า และพร้อมที่จะเรียนวิชาหนักๆ ที่ต้องอาศัยความคิดและใช้ปัญญามากกว่า จึงเป็นความคิดไปเองผิดๆ
นาฬิกาชีวิต มีผลต่อนักกีฬา สมรรถภาพของนักกีฬาจะดีขึ้นตลอดทั้งวัน
ปฏิกิริยาเคมีโดยทั่วไปเมื่อมีการเพิ่มอุณหภูมิจะส่งผลให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น กระบวนการเคมีในร่างกายก็เช่นกัน จะเกิดขึ้นเร็วเมื่ออุณหภูมิในร่างกายสูงขึ้น ทำให้สมรรถภาพของร่างกายดีขึ้นตลอดทั้งวัน นักกีฬาจะเล่นได้ดีที่สุดในตอนเย็น แต่สำหรับนักกีฬาที่เป็นคนตื่นเช้า ช่วงเวลาที่จะเล่นได้ดีที่สุดคือตอนกลางวัน นักกีฬาที่ไม่ตื่นเช้ามากหรือไม่นอนดึกมากก็จะเล่นได้ดีที่สุดในตอนบ่าย ส่วนนักกีฬาที่เป็นคนกลางคืนก็จะเล่นได้ดีที่สุดในตอนเย็น และทุกคนเล่นได้แย่ที่สุดในตอน 7 โมงเช้า คนที่นอนดึกตื่นสาย ถ้าให้วิ่งในตอนเช้า ถึงจะพยายามแค่ไหนก็ยังวิ่งช้ากว่าวิ่งตอนเย็น 26%
นอกเหนือจากโภชนาการและการสร้างแรงกระตุ้น โค้ชและนักกีฬาจะต้องคำนึงถึง ช่วงเวลาที่นักกีฬาเล่นได้ดีที่สุด และนำ Circadian Rhythms มาใช้วางแผนโปรแกรมการฝึกซ้อม
การรักษาโรคโดยการคำนึงถึงนาฬิกาชีวิต ช่วยให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น และลดผลข้างเคียงของการรักษา
การรักษาโรคโดยคำนึงถึง Circadian Rhythms การให้ผู้ป่วยได้รับการรักษาในเวลาที่เหมาะสม มีส่วนช่วยให้การรักษามีประสิทธิภาพมากขึ้น และได้ผลมากขึ้น
กลุ่มยา Statins เป็นยาที่รักษาไขมันในเลือดสูง โดยการใช้เอนไซม์ HMGCR (HMG-CoA reductase) ยับยั้งการสร้างไขมัน LDL (Low Density Lipoprotein) เพื่อลดความเสี่ยงของการเป็นโรคหัวใจ
Circadian Rhythms มีผลทำให้ HMGCR ทำงานได้ดีในตอนกลางคืน กลุ่มยา Statins ที่มีครึ่งชีวิตสั้น เช่น Simvastatin และ Lovastatin จะมีประสิทธิภาพสูงสุดถ้าใช้ในช่วงก่อนนอน
งานวิจัยล่าสุดพบว่า การฉีดวัคซีนป้องกันไข้หวัดใหญ่ในตอนเช้า ช่วยทำให้สร้างภูมิคุ้มกันได้ดีกว่าฉีดวัคซีนในตอนกลางวัน
การรักษาโรคมะเร็งโดยคำนึงถึง Circadian Rhythms เพื่อช่วยให้ได้ผลดีที่สุด แนวคิดนี้ก็มีการนำไปใช้ตลอด 30 ปี ที่ผ่านมา ความยากอย่างหนึ่งของการรักษามะเร็งคือผลข้างเคียง การรักษาโดยการทำลายเซลล์เนื้องอกที่แบ่งตัวอย่างรวดเร็ว แต่เซลล์ Hair Follicle ที่สร้างเส้นผมหรือเซลล์ Endothelial Lining ในกระเพาะอาหาร ก็แบ่งตัวเร็วเช่นกัน ทำให้เกิดผลข้างเคียงคือผมร่วงและคลื่นไส้
การรักษาโดยคำนึงถึงช่วงเวลาที่เซลล์เส้นผมและเซลล์ในกระเพาะอาหารแบ่งตัว ให้ผู้ป่วยได้รับการรักษาในเวลาที่เหมาะสม ทำให้การทำลายเซลล์เนื้องอกได้ผลดีที่สุด และลดผลข้างเคียงต่อเซลล์อื่นๆ ให้น้อยลงได้
ถึงแม้ว่าการรักษาโดยคำนึงถึง Circadian Rhythms จะได้ผลดี แต่กลับมีโรงพยาบาลเพียงบางแห่งที่นำไปใช้ เหตุผลหนึ่งที่มันขัดแย้งเป็นเพราะว่า เวลาที่ดีที่สุดในการรักษามักจะเป็นช่วงกลางคืน ช่วงเวลาที่โรงพยายาลขาดทรัพยากร ขาดกำลังคนที่จะทำการรักษา
นาฬิกาชีวิต มีผลต่อ อาหารการกิน การย่อยสารอาหาร เมตาบอริซึม
พฤติกรรมการกินปรับเปลี่ยนตามความสามารถของการหาอาหาร ความหิว สังคม จังหวะเวลา Circadian Rhythms ก็มีผลต่อการกินในระดับโมเลกุล การย่อยสารอาหาร เมตาบอริซึม
การกินเพื่อให้ได้พลังงานไปใช้ในระหว่างการทำกิจกรรมหรือการพักผ่อน การกินอาหารประเภท คาร์โบไฮเดรต ไขมัน และโปรตีน ร่างกายจะเก็บสะสมสารอาหารเหล่านี้ไว้ในระยะยาว หรืออาจจะนำไปงานทันที พลังงานที่ร่างกายสะสมในรูปของ ไกลโคเจน (Glycogen) หรือไขมันในตับ จะถูกเผาผลาญเปลี่ยนไปเป็นกลูโคส เพื่อรักษาระดับพลังงานที่เหมาะสมต่อความต้องการในระหว่างการทำกิจกรรมหรือการพัก การกินอาหารจะทำให้ระดับของกลูโคสในเลือดเปลี่ยนแปลง
ในขณะที่ระดับกลูโคสในเลือดต่ำ ร่างกายจะตอบสนองโดยจะกระตุ้น เซลล์อัลฟา (Alpha cells) ในตับอ่อน ให้หลั่ง กลูคากอน (Glucagon) และกลูคากอนจะไปกระตุ้นตับ ให้เปลี่ยนไกลโคเจนเป็นกลูโคสและปล่อยเข้าไปในกระแสเลือด และเริ่มกระบวนการ Gluconeogenesis ซึ่งเป็นกระบวนการเปลี่ยนโปรตีนและไขมันไปเป็นกลูโคส นอกจากนั้นกลูคากอนยังไปกระตุ้นให้ย่อยไขมัน ไตรกลีเซอไรด์ (Triglycerides) และเปลี่ยนเป็น กรดไขมันอิสระ (Fatty Acid) และตับก็จะเปลี่ยนกรดไขมันไปเป็นกลูโคส ผลที่เกิดขึ้นโดยรวมคือระดับกลูโคสในเลือดสูงขึ้น
ในขณะที่ระดับกลูโคสในเลือดสูง ร่างกายจะตอบสนองโดยจะกระตุ้น เซลล์เบต้า (Beta Cells) ในตับอ่อน ให้หลั่ง อินซูลิน (Insulin) อินซูลินจะปรับให้ร่างกายเก็บหรือนำกลูโคสและไขมันไปใช้ อินซูลินจะเร่งให้กล้ามเนื้อนำกลูโคสไปใช้งาน กระตุ้นให้ตับเปลี่ยนกลูโคสไปเป็นไกลโคเจนเพื่อเก็บสะสม และระงับการเปลี่ยนไขมันไปเป็นกรดไขมัน และเร่งการเปลี่ยนกรดไขมันไปเก็บไว้ในรูปแบบไขมัน ผลที่เกิดขึ้นโดยรวมคือระดับกลูโคสในเลือดต่ำลง
SCN นาฬิกากลางและนาฬิกาของอวัยะส่วนอื่นๆ ต่างก็มีผลต่อเมตาบอริซึม โดย SCN จะปรับกระบวนการรักษาระดับกลูโคสเช่น การสร้างกลูโคส การนำกลูโคสไปใช้งาน การหลั่งอินซูลิน และการตอบสนองต่ออินซูลิน และก็เป็นอินซูลินที่มีบทบาทสำคัญในการสร้างกลูโคสในตับ และการนำกลูโคสไปใช้งาน
กล้ามเนื้อลาย (Skeletal Muscle) ของคนจะนำกลูโคสไปใช้ในตอนเช้าได้ดีกว่าในตอนเย็น
นอกจากนั้นฮอร์โมนส์ก็มีส่วนสำคัญต่อการรักษาระดับกลูโคสในเลือด เช่น อะดรีนาลีน (Epinephrine) และ อะดรีโนคอร์ติโคทรอปิค (Adrenocorticotropic) ที่ช่วยเร่งกระบวนการ Gluconeogenesis และไปป่วนการทำงานของอินซูลิน ส่วนโกรทฮอร์โมน (Growth hormone) ที่ร่างกายหลั่งออกมาตอนกลางคืน ก็ไปร่วมป่วนอินซูลินเช่นกัน ฮอร์โมนไทโรไซน์ (Thyroid hormones) จากต่อมไทรอยด์ก็ช่วยเร่งการย่อยไกลโคเจนไปเป็นกลูโคส และช่วยเพิ่มการดูดซึมน้ำตาลจากอาหาร
โรคเบาหวาน ชนิดที่ 1 (Type 1 diabetes) เกิดจากร่างกายขาดอินซูลิน ในขณะที่ โรคเบาหวาน ชนิดที่ 2 (Type 2 diabetes) เกิดจากการดื้ออินซูลิน โรคเบาหวานทั้งสองชนิด ต่างก็มีผลทำให้มีกลูโคสในเลือดมากเกินไป ทำให้เกิดภาวะที่ร่างกายไม่สามารถรักษาระดับของกลูโคสในเลือดได้
กลูโคสเป็นเชื้อเพลิงของสิ่งมีชีวิตแทบจะทุกชนิด ดังนั้นการรักษาระดับของกลูโคสจึงเป็นสิ่งสำคัญ เพื่อให้ร่างกายนำไปใช้งานได้ตลอด 24 ชั่วโมง โดยเฉพาะสมอง ที่ถึงแม้จะมีน้ำหนักเพียงแค่ 2% ของร่างกาย แต่ก็ต้องการพลังงานถึง 20% ในรูปของกลูโคส เพื่อใช้งานทั้งวันทั้งคืน
กระบวนการเปลี่ยนไขมันในตับ กระบวนการย่อยอาหาร ต่างก็ทำงานตามจังหวะเวลา กระเพาะอาหารของคนจะย่อยอาหารในตอนเช้าได้ดีกว่าตอนกลางคืน การบีบตัวและการเคลื่อนตัวของลำไส้ก็เกิดขึ้นน้อยลงในตอนกลางคืน
ตับเป็นส่วนสำคัญที่เก็บสะสมพลังงานกลูโคส การทำงานเป็นจังหวะของตับจะสอดคล้องกับนาฬิกากลาง SCN แต่ถ้าจังหวะการทำงานถูกรบกวน ก็จะส่งผลต่อเมตาบอริซึม เพราะตับจะทำงานโดยมีจังหวะของตัวเอง ไม่ว่าจะมีสัญญาณจาก SCN หรือไม่ก็ตาม
นาฬิกาชีวิต และผลกระทบของการทำงานผิดจังหวะ
กิจกรรมที่ทำในแต่ละช่วงเวลาของวัน การเป็นคนตื่นเช้าหรือคนกลางคืนมีผลต่อประสิทธิภาพการทำงานหรือสุขภาพ และการทำงานผิดจังหวะ เวลาที่คลาดเคลื่อนยิ่งส่งผลกระทบที่ซับซ้อนมากขึ้น การเดินทางข้ามประเทศ การบินข้ามไทม์โซน และการทำงานกะกลางคืน ส่งผลกระทบต่อสุขภาพอย่างชัดเจน
Sleep and Circadian Rhythm Disruption (SCRD) หรือ Circadian Rhythm Sleep Disorders (CRSD) ปัญหาเกิดจากการที่นอนหลับไม่เพียงพอ ของคนที่ไม่สามารถปรับการนอนให้ตรงตามความต้องการของงานหรือความต้องการของสังคม คนเหล่านี้จะนอนหลับเพียงพอก็ต่อเมื่อได้นอนตามจังหวะธรรมชาติของตัวเอง
Jet Lag
ตัวอย่างของสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อจังหวะเวลาเกิดความคลาดเคลื่อน สภาพแวดล้อมและสัญญาณนาฬิกาภายในร่างกาย เปลี่ยนแปลงไปจากสภาวะปกติ การเดินทางข้ามประเทศข้ามไทม์โซนมากกว่า 3 หรือ 4 ชั่วโมง ไม่ว่าจะสวนทางหรือตามทิศทางการหมุนของโลก ก็จะทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนขึ้นได้ ทำให้เกิดความเหนื่อยล้า นอนไม่หลับ สับสน ปวดหัว และอารมณ์แปรปรวน บางคนสามารถทนต่ออาการเหล่านี้ได้ดีถ้าต้องเดินทางจากทิศตะวันออกไปยังทิศตะวันตก เดินทางไล่ตามแสงอาทิตย์ มีช่วงเวลาได้รับแสงสว่างมากขึ้น ทำให้ช่วงเวลากลางวันยาวนานขึ้น
ผลกระทบของ Jet Lag ที่มีต่อนักกีฬา ทำให้ระดับความดันเลือด อุณหภูมิร่างกาย หรือระดับความเครียด (Cortisol) เกิดความคลาดเคลื่อนและต้องใช้เวลาหลายวันเพื่อปรับตัว ทำให้ส่งผลต่อการฝึกซ้อม ถึงแม้นักกีฬาจะมีความฟิต แต่ถ้าต้องเดินทางข้ามไทม์โซนตั้งแต่ 6 ชั่วโมงขึ้นไป ก็จะต้องใช้เวลาในการปรับตัวมากถึง 2 สัปดาห์
นอนไม่หลับ นอนน้อย ปัญหาของคนทำงานกะกลางคืน
คนที่ทำงานตอนกลางคืนพยายามที่จะนอนในตอนกลางวัน และช่วงเวลาการนอนหลับจะสั้นกว่าและหลับไม่สนิท กลางคืนเป็นช่วงเวลาที่ร่างกายเตรียมพร้อมที่จะพัก ความกระตือรือร้นและประสิทธิภาพการทำงานลดลง ดังนั้นคนทำงานกะกลางคืน จึงเป็นคนที่ฝืนทำงานตอนที่ง่วงนอน และฝืนนอนตอนที่ร่างกายตื่นตัว
ในตอนเช้าแสงสว่างจากดวงอาทิตย์จะมีความสว่างมากกว่าในที่ทำงานถึง 50 เท่า ส่วนในตอนกลางวันก็จะสว่างมากกว่าถึง 250 เท่า หลังจากงานเสร็จ คนทำงานกลางคืนที่ต้องออกมาเจอกับแสงสว่างที่มากกว่า ทำให้ร่างกายต้องปรับสัญญาณนาฬิกาเพื่อให้เหมาะสมกับช่วงเวลากลางวัน
คนที่มีปัญหาการนอนหลับจากผลกระทบของการทำงานกลางคืน ทำให้ส่งผลเสียต่อสุขภาพ ถึงแม้จะเกิดขึ้นไม่กี่วัน ก็ยังส่งผลเสียต่ออารมณ์และระบบการเรียนรู้ได้ ส่วนคนที่ได้รับผลกระทบเป็นเวลานานๆ ก็จะเพิ่มความเสี่ยงของการเป็นโรคมะเร็งและโรคหัวใจ
พยาบาลคือกลุ่มคนที่ต้องทำงานเป็นกะ การทำงานกะกลางคืนเป็นเวลาหลายปี เชื่อมโยงกับปัญหาสุขภาพเช่น เบาหวาน มะเร็งเต้านม หรือมะเร็งในลำไส้ใหญ่ ความเสี่ยงของการเป็นมะเร็งจะเพิ่มขึ้นตามจำนวนปีของการทำงานกะกลางคืน จำนวนครั้งที่ต้องสลับเปลี่ยนตารางเวลา และจำนวนชั่วโมงของการทำงานกะกลางคืนในแต่ละสัปดาห์ ความสัมพันธ์ของปัจจัยเหล่านี้ที่มีต่อความเสี่ยงของโรคมะเร็ง ทำให้ WHO จัดให้เป็นหนึ่งในสาเหตุของมะเร็ง Carcinogen Group 2 A
การทำงานกะกลางคืนมีผลต่อโรคหัวใจ ภาวะอ้วน ความเครียด คนที่ทำงานดึก หรือต้องทำงานกลางคืน เป็นเวลานานถึง 10 ปี จะส่งผลทำให้ความสามารถในการเรียนรู้และจดจำลดน้อยลง เมื่อเทียบกับกลุ่มคนที่ทำงานตอนกลางวัน
Leptin และ Ghrelin เป็นฮอร์โมนส์ในกระเพาะอาหาร เซลล์ไขมันจะสร้าง Leptin เพื่อเป็นสัญญาณบอกให้รู้ว่าอิ่มแล้ว ส่วนกระเพาะอาหารก็สร้าง Ghrelin เพื่อเป็นสัญญาณบอกให้รู้ว่าหิวแล้ว การทดลองในกลุ่มผู้ชายที่สุขภาพแข็งแรง หลังจากให้นอนในช่วงเวลาที่จำกัดเป็นเวลา 7 วัน ส่งผลทำให้ระดับของ Leptin ลดลงประมาณ 17% และทำให้ระดับของ Ghrelin เพิ่มขึ้นประมาณ 28% ทำให้เพิ่มความอยากและกินอาหารมากขึ้น และพบว่ากินอาหารที่มีน้ำตาลและไขมันสูงเพิ่มขึ้นประมาณ 35-40%
ทำให้อธิบายได้ว่าทำไมคนทำงานกะกลางคืนถึงมีความเสี่ยงที่จะเป็นโรคอ้วนและเบาหวาน และคนกลุ่มนี้ต่างก็มีระดับฮอร์โมนความเครียดสูงกว่าปกติอย่างชัดเจน ซึ่งทำให้หยุดยั้งการทำงานของอินซูลินและทำให้ระดับน้ำตาลในเลือดสูงขึ้น
คนรอบข้างหรือคนในครอบครััวจึงต้องระวังและเข้าใจ คนทำงานกะกลางคืนมักจะมีอารมณ์แปรปรวน เหวี่ยงง่าย โมโหง่าย
อาการนอนไม่หลับ ในคนสูงอายุ
อายุที่มากขึ้น ดวงตาที่เสื่อมสภาพลง ทำให้รับแสงสว่างได้น้อยลง อุณหภูมิร่างกาย เมตาบอริซึม การหลั่งฮอร์โมนส์ ที่ลดลง ส่งผลกระทบต่อการปรับเวลาตามจังหวะ Circadian Rhythms ส่งผลให้เกิดปัญหาการนอนได้ นอกจากนั้นการทำกิจกรรมลดน้อยลง การอยู่แต่ในบ้าน ก็ทำให้เสียโอกาสที่จะได้รับแสงสว่างเช่นกัน
การนอนมีความสำคัญและจำเป็นต่อการประมวลผลความทรงจำ ปัญหาการนอนส่งผลเสียต่อร่างกาย สัญญาณนาฬิกาภายในร่างกายช่วยปรับกระบวนการทางประสาท รวมถึงกระบวนการซ่อมแซม DNA กระบวนการขจัดของเสียออกจากเซลล์ร่างกาย หากจังหวะสัญญาณนาฬิกาเกิดความคลาดเคลื่อน ก็จะส่งผลเสียต่อระบบประสาท ทำให้เกิดวงจรทำลาย
การป้องกันไม่ให้เกิดปัญหาเรื่องการนอน ไม่ให้ได้รับผลกระทบจากการนอนไม่เพียงพอ จึงมีความสำคัญมากสำหรับคนที่ต้องเข้าสู่วัยชรา
ทำงานดึก กินมื้อดึก เสี่ยงเป็นเบาหวาน
ในตอนเช้าร่างกายจะจัดการเก็บและนำกลูโคสไปใช้งานได้ดีกว่าในตอนเย็น อาหารประเภทเดียวกันที่เรากินในตอนเช้า จะถูกย่อยได้เร็วกว่าที่เรากินในตอนเย็น และระดับกลูโคสในเลือดหลังจากกินอาหารในตอนเย็นก็สูงกว่าในตอนเช้าถึง 17% การทดลองในคนที่ทำงานกะกลางคืน โดยรบกวนช่วงเวลานอน หลังจาก 3 วัน ความสามารถในการจัดการกลูโคสในตอนเย็นยิ่งแย่ลง และมีสัญญาณบ่งบอกของภาวะดื้ออินซูลิน ช่วยอธิบายว่าทำไมคนทำงานกะกลางคืนถึงมีความเสี่ยงเป็นโรคเบาหวาน